循環(huán)流化床工業(yè)鍋爐返料換熱裝置冷模試驗研究.pdf

1、循環(huán)流化床（CFB）鍋爐燃燒技術作為新一代潔凈煤燃燒技術，目前在國內和國外均發(fā)展迅速。其主要特點是：燃料適應性廣泛、氮氧化物排放量低、爐內直接脫硫效率高、負荷調節(jié)性能良好等多方面優(yōu)勢。基于我國目前及相當長時間內以煤為主要的能源結構，以及能源越來越緊張、煤質逐漸變差的新形勢，工業(yè)鍋爐發(fā)展的一個重要方向就是能燃用各種劣質燃料、高效環(huán)保的循環(huán)流化床燃煤鍋爐技術。然而，由于小型CFB鍋爐高度有限，爐內受熱面無足夠布置空間，致使小型循環(huán)流化床工業(yè)

2、鍋爐受熱面布置不合理、埋管磨損嚴重、制造成本高、結構控制復雜等問題長期存在，尤其隨燃料質量逐年下降（發(fā)熱量低，灰分大，硫分高，矸石煤泥生活垃圾等劣質燃料增加），這些問題更加突出。國外中小型鍋爐一般采用燃油或燃氣方式，對中小型CFB燃煤工業(yè)鍋爐研究很少。針對國內大量工業(yè)應用的中小型燃煤CFB鍋爐（蒸發(fā)量小于35t/h），作者所在的研究團隊提出了一種工業(yè)循環(huán)流化床裝置，即通過設置一個返料換熱裝置，將原布置在爐內的埋管受熱面或部分水冷壁受熱面

3、，移到返料換熱裝置中，以減少爐內埋管受熱面磨損，同時可維持爐內的快速床或湍流床流化狀態(tài)，以提高爐內的燃燒傳熱強度，最終達到降低鍋爐造價的目的。
　　本文針對本發(fā)明方案在工程實踐中遇到的問題，開發(fā)設計了新型返料換熱裝置，并在冷模系統(tǒng)中，通過大量冷態(tài)試驗進行深入研究。試驗主要研究小型CFB鍋爐返料換熱裝置的結構參數設置、運行條件變化與爐內氣固流動特性、壓力平衡及物料循環(huán)平衡特性等方面的規(guī)律。主要試驗研究結果表明：
　?、傩略O計的

4、CFB工業(yè)鍋爐返料換熱裝置方案是可行的，氣固流動穩(wěn)定，整體流態(tài)化效果良好；
　?、诜盗蠐Q熱室進出口結構設計，對返料換熱裝置內氣固流動影響很大，試驗詳細分析了底流孔面積比，返料口高度比變化對循環(huán)床料流動壓降的影響，并得到兩者之間對床料流動阻力影響的經驗關系式；
　　③均流室風速加大有利于促進立管內床料移動，而返料換熱室運行風速大小對返料換熱裝置內床料整體流動狀況影響較大，同時也影響立管壓降。合理調節(jié)兩者風速可達到最佳運行效果；

5、
　?、芰⒐苤屑尤霃较騻人惋L有助于推動立管內床料移動，可有效減少立管料位高度，進一步緩減中小型CFB鍋爐由于高度有限而使立管有效壓頭不夠的矛盾，而且側送風可替代部分均流室風量的使用，節(jié)能效果明顯；
　?、莘盗蠐Q熱室頂部引入回風管，有助于改善的因運行風速增加而導致的室內壓力擾動，減小立管所需有效料位高度?；仫L進入爐膛后形成的擾動，具有二次風的作用，有利于爐膛內氣固流化物的充分混合，起到助燃和提高脫硫效率等作用；
　?、拮?/p>