循环流化床锅炉循环倍率的设计分析
发布时间:2024-11-19 来源:行业动态
按风量调 节再 循环灰量 .即风量 增大埘 ,循 环灰量 也增大 .芬兰 Ahlstrom 为返 回再循 环 灰量采 用专用鼓风机 ,其 匝头为 40x10pa(~mmH20)∞ 。
循 环 流化 床锅炉 的燃 烧分 二部 分进行 。一部分是 在 流化 床上;而 另一部分则 在炉膛 . 其份额 的分配与负荷有关 。参见 图 1.
采用 低温分离 器 (400℃)时。例 如:西德 Balscock125t/h锅 炉 =10 ̄20.
二相 流形 式返 回炉膛 .空气 的压 头必须克服 此气 固二相 流沿程阻力 .而空气量 又必须仅 占
以咀水热 电厂 35t/h循环 流化床锅 炉热 力测试报告 ㈣ 的数据 来计算 .
要 求 返料 管 中流 速 为 w , 取 返 料 管 为 m159×7.
日 .0 = 。 +0.0161( ̄一 1) 。毫0.628Nm/七 = 1.2); 口 .
循环倍率 K=30,其 意义为每 Ikg煤 伴随 30kg再循环的灰 .
取 @219x10管子,取管 长与转弯处 阻力折合 为 lOm,则 阻力为 :
因 此 ,在 料柱 高度保 证 的情 况下 .要靠 风机 压头与风量 的 调节 来 满足 输返再 循环 灰 量 , 以 此 控 静J循 环倍 率 。
仍 通过上述 35t/h循环流化床 锅炉实测 热工报 告 中的数据 进行 计算 ,再与 实测 温度 进 行 对 比.
。 o = 0.11IH+ 0.0124w + _ 0.0161 。 = 0.608Nm ’/kg;
由此可见 ,循 环溃【化床 锅炉炉膛中燃料 的燃烧一方 面是反应 速度大幅度提升 了;另 一方 面是 由于再 循环 而星几 十倍 的增加 了燃 料 在炉 内的停 留时 间.从 而达 到 了理想 的燃尽程 度 .
循环流化床锅炉燃烧 的另 一特点是 低温燃烧 .无论 流化床 上的媒 层与炉膛 内的温度 均 处于 850-950"C之 间的温度水平 .
机械式返孝车器本 身除设有 与 自旋风分离器来管连接 的接 头及从 返料器引 出至 炉膛 的接 瞥外,另设风 管接 头 (与风管相接)及卸灰管 (检修及事故处理 用).
以上仅 系举铡 .实 际上 ,可根据管路布置 的具体结 构 (即管径 管长及转 弯等 ),循
www.bzfxw.com 环倍率 ,按上述关 系进行 内部 调节,再决 定风 机压 头与风量 。一旦风 机压 头确定 以后 ,可
流 化 床 上煤 层 颗 粒 一 经 炉 排 下 的风 速 达 到 或超 过 临界 风 速 ,燃 料 层 即呈 流 化 状 态 , 煤 层 中煤 粒 被风 吹起 ,一部分 细小微粒则 逸 出进人 炉膛 ;一部 分 又落下 .然 后又反 复被 吹 起 。蝶层 燃烧 后的细小颗粒与新进^煤 的细小颗粒又 被吹起 ,一部分 又落下 .如 此反 复循 环,使燃料层 中煤 与不断扩散到煤粒表面的氧气进行燃烧 ,达 到燃尽 程度 .这一 阶段 主要 是扩做燃烧 ,燃烧 速度 主要 取决于氧扩散到煤粒表面 的速度。另一方 面, 自燃料层逸 出至 炉膛 的 细 微 粒 子 又 与 自分离 器及 返料 器返 圆 的 再循 环 灰 一起 又 在 炉 内燃 烧 。 未燃 尽 胸 碳 粒 又经分 离器 、返料器 返 回形成 再循环,使炉膛 内物料 中碳 的浓度大幅度提升 ,加 速 了燃烧反 应速度 i按照 经典燃烧 动力学 ,这J『寸的燃烧 反应 速度 的表达式 为:
式 中 K.— 反 应速度常数 C— 单 位 容 积 内氧 的 浓 度 cf_-单 位 容 积 内碳 的 浓 度 E.一煤的活化 能 I 一空气 的气体常数 T一一反应 区温度 nI、“f_—分另q为氧及 碳的反 应阶次
炉 内的平 均 温度 在 900-950"C左 右 .因此,反应 速度主要依 靠 由于再循 环灰 中的碳 而增大 了的碳 浓度 被大幅度提升 .这一部分燃烧 是动力燃 烧.即燃烧速度取决于反 应 区的温 度与参与反应 的反应 物质的浓度 .因此.循环 倍率 愈大 ,反应 速度也愈大.
定 义为 再 循 环质置 与 龄煤 重 量之 比曲 循环 倍 率关 系割 炉 内介 质 中 固体 粒子 的浓 度 、炉 内置 度 · 燃烧反应速度.燃巍鼓率.炉内黑虚、过热汽温负荷辩节范日丑璺热面磨损等问题 .因此,无{台 对设计 或运行 .檐环 倍率都 是循环 瘴化 床的重妥 参数 .
若相 对于料柱高度 ,忽略二个 断面 的压 差及 沿程 阻力 ,且 分离器 断面相 对于排灰管断
(2)为送返飞灰人 炉之 空气 压头与风 量计 算 依靠空气输 回再循 环灰 量, 即形成气 固
循环倍率 主要 靠如 图 3所示 的返料器来控 锏 .由圈 3可知 ,再循 环灰量 的控制与二个 因 索有关 :
①旋风分 离器 下的料柱高度 . @ 为送返 飞灰人 炉 之空气 的压头与 风量 . 现在分析这二个 因素 . (1) 旋风分离 器下料柱高度 与再 循环灰量 关系计算 由于旋风分 离器分离 出的干燥 的细 灰 ,其 流动性 能极 好 ,可 近似 当作流 体处 理 . }灰 的流程 自断面 1至断面 2写 出伯努里方程 :
一 、 循环倍率的选取 、返料器 的设计 . 分 析 与循 环 倍率 的控 制
1.循 环 倍 率 的 选 取 (如 图 1所 示 ) 设 : 七为 循环倍率
Q 25042 KJ/kg (5981 kcal/kg) 总 风 量 = V 。
输 灰风量 以 5%计 。为 0.05×37397=1870Nm’/h 输灰 管内介 质浓度:
根据 =、/2gH 计算 ,最小料柱 高度 至少 应为 0.68m.因此 ,结构上 已完全可满足要 求 。 由 文 献 (5),煤 质 成 份 为 :
上式 中为下标 1表断面 1各点的参数和下标 2表断面 2各 点的参数.
二次风 的一 部分 . 因此 ,上部二 次风量将 减少.会对 燃烧 产生不利影 响.所 以.这 部分 风
式 中 2--摩擦 阻力 系数 。可取为 0.02c 1,d.一分q为返 回管 的长度及 内径 m
③输 回再 循 环灰 之风 量计算 这部分 风是 在 流化 床上 方进 入 ,根 据风量 平衡 .这是
当循 环倍率 K 增加时,一级分离已 墨 不可能 达到一定的要求 ,要 进行二级分离 .二级 妻 ‘D
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