600MWe超临界CFB锅炉机组定滑压变负荷运行特性的研究

超临界锅炉机组滑压运行方式为机组的调峰运行带来了无比优越的灵活性和安全性。在滑压变负荷运行方式下应合理控制风煤比、汽水分离器压力变化速率与锅炉调峰幅度,以充分保证炉内燃烧稳定性、炉内水循环安全性及汽温稳定性,锅炉负荷变化率控制在(2%～4%)MCR/min,维持床温在850～950℃之间,床压在15～23 kPa之间,提出了600MWe超临界循环流化床锅炉机组定滑压变负荷运行方案。

循环流化床燃煤锅炉的SO_2和NO_x排放的试验和数值计算

文中采用数值模拟和试验相结合的方法来研究煤种对循环流化床燃烧(CFB)燃烧 SO2 和 NOx 排放的影响。在1.5MWth CFB 试验台上分别做了 5 种煤燃烧的 SO2和 NOx排放试验,根据所建 CFB 锅炉脱硫脱氮数学模型和已建与煤种相关的 CFB 锅炉总体数学模型,对该试验台炉膛内 5种煤 SO2 和 NOx 的生成和脱除进行数值模拟,其结果和试验结果吻合良好。结果表明,煤种决定 CFB 锅炉脱硫效率及 SO2和 NOx的排放。

六个旋风分离器并联布置循环流化床的实验研究

大型循环流化床锅炉采用多个旋风分离器与炉膛出口并联布置实现气固分离。入口烟道的布置方式(入口角度和位置)对旋风分离器的性能有显著影响。针对600 MW超临界循环流化床锅炉,对6个旋风分离器并联布置方式进行了实验研究和数值模拟。实验结果表明,6个旋风分离器之间存在着分配不均现象;在相同条件下,不同位置的旋风分离器压降和返料流率均有一些差异,在炉膛同一侧,位于中间的旋风分离器的压降和返料流率均低于位于两端的旋风分离器的压降和返料流率。数值模拟结果显示,不同位置的旋风分离器之间气相流率分配基本均匀,在炉膛同一侧,进入两端的旋风分离器的颗粒流率要高于进入中间的旋风分离器的颗粒流率;位于两端的旋风分离器,颗粒贴着入口烟道外壁进入,处于较好的分离状态,而位于中间位置的旋风分离器,有部分颗粒冲击入口烟道内壁,不利于分离。

CFBC混烧城市污泥与煤:N_2O和NO的排放

在0.15MWth CFBC试验台上混烧城市污泥与煤,当城市污泥的含水率和混烧率分别变化在30％～60％和25％～100％之间时,可以实现稳定燃烧。分析了炉膛温度和城市污泥混烧率对NO和N_oO生成浓度的影响。结果显示,在焚烧氮含量很高的城市污泥过程中,通过适当提高炉膛温度,可以控制N_2O的生成,但是NO的生成浓度主要与混烧率有关。

大型循环流化床锅炉外置换热器运行特性分析

为掌握大型循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉外置换热器(fluidized bed heat exchanger,FBHE)的运行特性,在2台实际运行的300MW CFB锅炉上进行了运行特性测试研究,包括FBHE对CFB锅炉床温、汽温的调节及其传热特性的研究。结果表明:带FBHE的CFB锅炉炉膛温度沿炉膛高度分布比较均匀,且在60%锅炉最大连续蒸发量(boiler maximum continue rate,BMCR)以上运行时床温无明显变化,而无FBHE的CFB锅炉床温随负荷变化明显,炉膛温度沿炉膛高度差别较大,且随着锅炉负荷的降低,差别更明显;锥型阀的开度随锅炉负荷的增加而增大;在负荷不变的情况下,过热器的喷水量和再热器的吸热量随床温的升高递减,但减少幅度较小;不同负荷下FBHE内不同受热面的传热系数不同,其值均随负荷的增加单调增大。

城市垃圾与煤在CFBC试验台上的混烧试验

城市垃圾的焚烧处理一直是人们关注的研究领域。本文详细报告了一种城市垃圾与劣质煤在0.15兆瓦CFBC试验台上的混烧试验。试验结果表明,城市垃圾与劣质煤在循环流化床中的混烧可以很好地满足稳定和高温燃烧的要求,通过添加石灰石等含钙物料可以有效地在燃烧过程巾控制SO2、HCl和二(?)英类污染物的生成。

690t/h循环流化床锅炉设计特点与运行特性分析

介绍了国内首台不带外置换热器的690 t/h超高压再热循环流化床锅炉的设计特点,并比较了国内外同容量等级循环流化床锅炉的技术特性,分析了不同负荷下的运行调节特性、性能鉴定试验结果和运行过程中暴露出的主要问题及其解决方案.运行与试验结果表明:锅炉主要运行参数与设计参数吻合,主要性能指标均优于或达到性能设计值;将部分过热屏改为水冷蒸发屏,并采用新型风帽结构和减少风帽数量,可有效解决过热蒸汽减温水量偏大与风帽漏渣问题,为更大容量等级循环流化床锅炉的优化设计与运行提供了参考.

600MW超临界CFB锅炉旋风分离器布置的数值模拟

旋风分离器是CFB锅炉的核心部件之一。本文以FLUENT商业软件为工具,运用数值模拟方法,对600 MW超临界CFB锅炉的六个旋风分离器的布置方式(旋风分离器的入口烟道相对于炉膛的位置及角度)进行了研究,分析了四种不同布置方式下的速度场、颗粒浓度分布及烟气流量在六个旋风分离器的入口烟道之间的分配情况,通过对比分析得到比较理想的布置方案,为600MW超临界CFB锅炉的设计提供依据。

600MW超临界循环流化床锅炉机组合理启动及运行方式的研究

结合超临界锅炉机组启动与运行的特殊性,提出了600 MW超临界循环流化床锅炉机组的启动系统方案,分析了超临界循环流化床锅炉机组的冷、热态启动过程及工作过程的特性,给出了可供参考的冷、热态启动曲线,阐述了机组启停优化运行技术措施、主要运行参数的调整与控制技术、污染物NOx及SO2排放浓度的控制及锅炉低负荷运行的稳燃技术等,为600 MW超临界循环流化床锅炉机组的顺利投运提供了一定的参考与借鉴.

六分离器并联布置的双水冷柱炉膛循环流化床实验研究

针对新型超临界循环流化床锅炉炉型——六分离器并联布置的双水冷柱炉膛循环流化床进行冷态实验研究,考察其炉膛内颗粒浓度分布和各循环回路间气固流动不均匀特性。实验结果表明,炉膛内颗粒浓度轴向分布规律与矩形单炉膛循环流化床一致,呈下浓上稀的分布。在所示的分离器布置结构下,6个循环回路间存在明显的气固流动不均匀现象,且不均匀性主要存在于炉膛同一侧的3个回路间,循环流率、炉膛底部颗粒浓度和炉膛出口附近颗粒浓度都呈现"中间低两端高"的分布特点。循环流率分布不均匀性随表观气速的增大而增强,受静止床高的影响很小。炉膛中布置双水冷柱对六分离器并联布置循环流化床系统的气固流动不均匀性影响很小。

半焦燃烧及煤热解燃烧耦合试验研究

为了考察冷半焦、预热半焦及煤热解燃烧耦合所产半焦在循环流化床中的流态化特性和输运特性、燃烧特性及污染物原始排放特性,在循环流化床热解燃烧耦合试验台上进行了冷半焦燃烧、预热半焦燃烧及煤热解燃烧耦合试验研究。研究结果表明,3种类型半焦在燃烧炉炉膛内的流态化特性较好,0~4 mm的预热半焦和粒径0~4 mm煤热解所产半焦均能顺畅通过热解炉与燃烧炉之间的输运通道进入燃烧炉;半焦燃烧时能在燃烧炉炉膛内形成上下均匀的温度场,且随一次风率增大,温度分布更均匀;3种类型半焦的燃烬特性较好,燃烧效率都在99.68%以上;随燃烧炉温度升高,N2O排放值减少,NOx和SO2排放值增加,随二次风比例增大,NOx的排放值降低,SO2排放值升高,N2O的排放值变化不明显。

300MW循环流化床锅炉屏式受热面传热系数计算及其变化规律

根据300MW循环流化床(CFB)锅炉现场测试数据并结合以往CFB锅炉传热系数的研究成果,建立了屏式受热面烟气侧的传热模型,包括辐射传热模型和对流传热半经验公式.利用该模型对某300MW CFB锅炉在94%锅炉最大连续蒸发量(BMCR)工况下炉膛内屏式受热面的传热系数进行了计算,分析了屏式受热面管间节距、炉膛温度、工质温度、壁面黑度及烟气速度等因素对传热系数的影响.结果表明:烟气速度、炉膛温度和壁面黑度对传热系数的影响较大,所建立的传热模型能够合理地反映主要因素对CFB锅炉屏式受热面传热的影响.

六回路环形炉膛循环流化床试验研究

针对大型循环流化床锅炉存在的二次风穿透不佳、受热面布置困难等问题,提出了适用于600 MW等级及以上超(超)临界循环流化床锅炉的炉型——六回路环形炉膛循环流化床,并进行冷态试验研究,考查环形炉膛内气固流动特性和六回路间循环流率分布特性。结果表明:颗粒浓度沿环形炉膛高度的分布与矩形单炉膛相似,呈下浓上稀的指数型分布;随着流化速度的增大,炉膛下部密相区颗粒浓度减小,炉膛中上部和出口区域的颗粒浓度增大,各回路的循环流率均明显增大;随着静止料层高度的增大,整个炉膛高度的颗粒浓度都增大且高度越高处增幅越小;流化速度较低时循环流率不因静止料层高度的增大而变化,流化速度较高时循环流率随静止料层高度增大而稍有增大;六回路间循环流率的分布较均匀,设计工况下循环流率的相对偏差为4.5%;环形炉膛内环长边壁面悬吊屏对循环流率的大小和分布影响较小。

SPWM控制技术在双Buck逆变器中的应用

以研制用于新型航空地面电源的逆变器为对象,研究了双降压式半桥逆变电路(Dual Buck Inverter,简称DBI)加双极性正弦脉宽调制(SPWM)控制技术;详细分析了双降压式半桥逆变器与全桥逆变器相比的优点和双降压式半桥逆变器的工作模式,以及与电流滞环控制相比双极性SPWM技术运用在大功率逆变器的好处;最后介绍了输出115V/400Hz/10kW的实验样机;给出了逆变器的仿真结果和实验数据,证明了该方案实现大功率逆变器的可行性。

220t/h循环流化床锅炉的设计与运行

介绍了中国科学院工程热物理研究所和无锡华光锅炉股份有限公司联合研制的首台220t/h循环流化床(CFB)锅炉的设计和运行情况。该锅炉已在洛阳华润热电有限公司顺利投入商业运行,热效率达到91.15%,性能稳定,可靠性高,综合社会效益和经济效益显著,是新一代具有我国自主知识产权的CFB锅炉。

内嵌逆流柱型风帽阻力特性冷态试验研究

基于660 MW循环流化床(CFB)锅炉原型风帽,结合冷态试验与理论分析,研究了内嵌逆流柱型风帽的结构尺度、风帽局部阻力分配特性、背压及多风帽布置方式对风帽阻力的影响.基于大量试验数据,结合Levenberg-Marquardt(LM)算法和通用全局优化算法,获得了风帽阻力计算模型.结果表明:风帽阻力除了与风速有关外,还与风帽的结构尺度有关;在风帽局部(如芯管、风帽头小孔、环缝、折转处和芯管小孔)阻力分配中,芯管小孔风速的影响最为显著;风帽阻力随着背压的升高呈单调减小趋势,多风帽布置方式对其阻力的影响不明显;通过该模型计算得到的风帽阻力计算值与试验值基本吻合.

670t/h循环流化床锅炉燃烧系统的数值模拟

针对670t/h循环流化床锅炉(CFB)设计,在已经建立的整体数学模型的基础上,模拟计算了若干不同部件布置方案和两种不同设计方案。通过分析数值计算结果发现,旋风分离器后燃比率、外置换热器入料比率和流化床冷渣循环回料率对CFB炉膛温度的分布均有影响,且两种设计方案都可以满足炉膛温度要求和排放标准。

220t/h循环流化床锅炉热力性能分析

采用国内自主技术的220 t/h循环流化床锅炉在河南洛阳华润热电有限公司投运,根据实际运行数据对锅炉的热力性能进行了分析,提出了一些设计参考曲线,对循环流化床锅炉的设计和用户具有较强的参考价值。

130t/h循环流化床锅炉的开发设计

简要介绍了中国科学院工程热物理研究所和无锡华光锅炉股份有限公司联合开发设计的130t/h循环流化床锅炉结构特点及运行情况。实际运行结果表明,该锅炉结构合理、燃烧效率高、性能稳定、可靠性好。

二维循环流化床密相区物料扩散冷态试验与模型建立

利用大型循环流化床锅炉二维冷态试验台,进行模拟实际给煤颗粒在炉膛内的扩散和掺混试验,根据实验自身可变参数床料粒径、示踪粒子粒径、表观风速和静止床高,确定了炉膛扩散系数关联式。