循环流化床锅炉中大颗粒煤燃尽的实验研究.pdf

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1、第35卷第4期动力工程学报v01．35No．42015年4月JournalofChineseSocietyofPowerEngineeringApr．2015文章编号：1674—7607(2015)04一0270—04中图分类号：TK229．6文献标志码：A学科分类号：470．30循环流化床锅炉中大颗粒煤燃尽的实验研究李金晶，赵振宁，张清峰(华北电力科学研究院有限责任公司，北京100045)摘要：根据燃烧反应速率不变的原理，设置特定的加热温度和供气体积流量，在管式固定加热炉上采用热重分析法测量了循环流化床锅炉燃烧条件下大颗粒煤(直径为9～15mm)的燃尽时间．通过拟合煤颗粒的粒径和

2、对应的燃尽时间数据，确定表征煤样A和煤样B燃尽特性的2个参数：燃烧常数足和燃尽指数以．结果表明：循环流化床锅炉燃用煤样A时的运行床压比燃用煤样B时低约600Pa，更有利于节省一次风机和二次风机的电耗．关键词：循环流化床锅炉；大颗粒煤；燃尽时间；热重分析法；低床压ExperimentaIStUdyOnBurnOUtCharaCterIStiCSOfLargeCOaIPartiCleSinaCFBBOiIerLJ．，i竹ji押g，ZHA0Z^P押竹i"g，(NorthChinaElectricPowerResearchInstituteZHANGQingfengCo．，Ltd．Beij

3、ing100045，China)Abstract：ThermogravimetricanaIysiswasconductedtoIargecoalparticles(withdiametersin9—15mm)inatubularfurnacewiththecombustionrateequaltothatinaCFBboilerbyproperlysettingthetempera—tureandairflowrate，duringwhichtheburnouttimewasmeasured．Thecombustionconstant是andburn—outexponentn，d

4、eterminedbythecoalpropertyofsampleAandsampleB，arefittedfromtheburnouttimeoflargecoalparticlesinabovesizerange．ResultsshowthatthebedpressuredropofCFBboilerburningsampleAis600PalowerthanthatburningsampleB．SampleAshowsanadvantageinsavinge—lectricalpowerconsumptionofprimaryandsecondaryairfans．Keyw

5、ords：circulatingfluidizedbedboiler；largecoalparticle；burnouttime；thermogravimetricanalysis；lowbedpressuredrop循环流化床锅炉的床压表征了炉膛中物料的存量，是影响机组运行经济性的重要参数n]．定态设计理论指出，循环流化床锅炉炉膛中的流动是下部以大颗粒为主的鼓泡床或湍动床与上部细颗粒形成的快速床的叠加[2]．细颗粒的存量保证了锅炉的带负荷能力，主要由分离器的分离效率决定．对于分离器分离效率较低的锅炉，细颗粒的存量还受入炉煤的粒径分布和成灰特性的影响．大颗粒物料的存量与床压密切相关

6、，存量过大会增加一次风机和二次风机的电耗，存量过小则会导致底渣含碳量升高，降低锅炉燃烧效率．循环流化床锅炉入炉煤颗粒具有宽筛分的特收稿日期：2014一06一07修订日期：2014一07—11基金项目：国家重点基础研究规划(973)资助项目(2012cB214900)作者简介：李金晶(1983一)，男，贵州遵义人，高级工程师．博士，主要从事电站锅炉试验科学与技术研究．电话(Tel．)：oIO一88072442E—mail：li．jinjing@ncepri．com．cn．第4期李金晶，等：循环流化床锅炉中大颗粒煤燃尽的实验研究·271·性．由于碎煤设备的性能局限，给煤机皮带上的给煤粒

7、径往往不能达到锅炉设计要求的入炉煤粒径范围口j，在炉膛人口存在一定比例的大颗粒煤(粒径大于8mm)．因此，锅炉炉膛需要维持一定量的大颗粒物料存量，使这部分大颗粒煤有充分的停留时间，以保证其燃尽．热重分析法是研究煤燃烧特性的常用方法¨。．由于样品需要在固定床上连续称重，而循环流化床锅炉中大颗粒物料处于特殊的流动状态，因此难以采用热重分析法直接研究其燃尽特性，需要设计复杂的实验系统来重现实际运行工况，并采用其他测量手段获得表征燃烧过程的数据∞一．在以流化床燃烧为背景的研究