超临界CFB锅炉压火特性现场试验与数值模拟
申欣1
赵强1
乔晓磊1
杨海瑞2
张缦2
贾里1
金燕1
1.太原理工大学电气与动力工程学院,山西太原 0300212.清华大学能源与动力工程系,北京 100084
摘要：CFB锅炉压火过程中,可能会发生料层温度下降快、蓄热少及污染物排放超标等问题,对电厂的安全、环保以及运行构成威胁.以350 MW超临界CFB锅炉为研究对象,对CFB锅炉压火过程进行现场试验和数值模拟.结果表明:超临界CFB锅炉模拟结果与实测数据具有良好的一致性,模拟准确地预测了炉膛的压力、温度以及气体组分分布,压力平均误差为5.6％,温度平均误差为2.3％,O2体积分数的平均误差为6.3％,NOx质量浓度的平均误差为5.7％,SO2质量浓度的平均误差为8.5％,验证了数值模型的准确性.压火过程,锅炉进入密闭状态,O2体积分数稳定在19.5％,床温降至905 K后,降温速率为2 K/min.炉膛底部床料静止后出现了分层现象,底部床料85％为下层床料,下层床料堆积高度约为1 m.床料分层影响最大的因素是颗粒粒径,下层为大颗粒床料,平均颗粒粒径为1.2 mm,中层为小颗粒床料,平均粒径为0.5 mm,上层床料所占质量分数仅为5％,掺杂了大颗粒和小颗粒,颗粒处于悬浮状态,在密闭炉膛内悬浮高度保持不变.压火时NOx质量浓度与颗粒的体积分数呈负相关,下层床料NOx平均质量浓度为31 mg/m3,中层床料NOx平均质量浓度为60 mg/m3,上层床料NOx平均质量浓度为121 mg/m3.炉膛进入密闭状态,随着床料回落完成,SO2质量浓度保持不变,炉膛上部SO2平均质量浓度为756 mg/m3,炉膛下部SO2质量浓度同样受到床料分层影响,上层床料SO2质量浓度最高,为1 680 mg/m3.压火过程中炉膛内NOx平均质量浓度约为100 mg/m3,SO2平均质量浓度约为1 160 mg/m3.
关键词：CPFD方法超临界CFB锅炉压火床温污染物
分类号：TQ536(煤化学及煤的加工利用)
资助基金：国家自然科学基金(U1810126)山西省高等学校科技创新资助项目(2020L0073)
论文发表日期：2022-07-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 2797-2807 )
英文信息