燃生物质低倍率循环流化床锅炉燃料水分对密相区温度的影响探讨.pdf
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1、文章编号:():./.燃生物质低倍率循环流化床锅炉燃料水分对密相区温度的影响探讨收稿日期:徐勇敏 (江联重工集团股份有限公司江西 南昌)(.)摘 要:以一台 /高温高压燃生物质低倍率循环流化床为试验对象进行了燃不同含量水分的同种生物质燃料的实际运行并与两种含水燃料的理论计算进行对比研究水分在密相区的挥发量修正值对密相区温度的影响并绘成曲线供参考关键词:低倍率循环流化床生物质水分密相区温度燃烧份额中图分类号:文献标识码:作者简介:徐勇敏()男 年毕业于华中理工大学热能工程专业高级工程师本科从事锅炉产品的开发与应用 引言随着国家节能减排降耗的不断推进生物质燃料在锅炉中的应用越来越多 生物质燃料尽管
2、都是固态碳基燃料但它们的特性相差较大在锅炉设计时有些关键数据不能简单地相互套用低倍率循环流化床锅炉炉膛内密相区燃烧份额是非常重要的一个数据对燃煤循环流化床锅炉密相区燃烧份额一般取值范围在.但在燃烧高水分生物质时简单的一个密相区燃烧份额理论计算数据与实际运行数据总会存在一定的偏差分析偏差的原因及理论计算的修正方法对燃烧高水分燃料锅炉的高效安全稳定运行非常重要以一台 /高温高压低倍率循环流化床生物质锅炉作为试验对象通过燃烧不同水分含量的同种燃料对比密相区理论计算温度与实际运行温度的偏差分析影响因素找出偏差的原因并提出合理的修正方法 试验基本概况锅炉采用的是高低差速床技术属于低倍率循环流化床锅炉基本
3、参数如表 锅炉结构见图 表 锅炉基本参数表名称符号单位数值额定蒸发量/过热蒸汽压力.过热蒸汽温度锅炉给水温度冷风温度 因电厂曾收集一批燃料时恰逢雨天导致燃料含水量较高为提高锅炉效率将一部分燃料进行了晾晒处理其余燃料因场地限制无法晾晒直接入炉燃烧 燃烧未晾晒的这部分燃料时因水分含量高造成主床燃烧温度偏低考虑到燃烧安全的需要停止了循环灰系统的返料风将循环灰以排放的方式经冷渣器冷却后直接由气力输送系统送往灰库 由于燃烧高水分燃料时锅炉密相区温度实际运行数值与该情况下的理论计算值相比明显偏低为找出偏差原因为以后锅炉的安全运行提供理论依据经与用户单位协商开展了该次试验验证燃生物质低倍率循环流化床锅炉燃料
4、水分对密相区温度的影响探讨同种燃料不同含水率时对锅炉密相区温度的影响图 锅炉布置总图 实验数据获取()为确保实验数据可用首先分析影响密相区温度的主要因素包括主副床风量、主副床风压、主副床风温、锅炉主蒸汽流量、锅炉主蒸汽温度、锅炉给水温度、燃料情况、返料情况等由于该批燃料是来自同一家造纸厂产生的树皮树根成分稳定且混合均匀这为同种燃料在不同水分情况下运行数据的对比提供了条件 燃料晾晒前后的元素组成以及原锅炉设计燃料元素组成详见表 燃烧未晾晒前高水分燃料时循环灰系统未投入运行为减少实验过程的影响因素在燃烧经过晾晒的燃料时也未投入循环灰系统避免了循环灰这一不确定性因素造成的影响这为实验提供了便利 经与
5、用户协商达成运行期间尽量维持主副床风量、主副床风压、锅炉主蒸汽流量、锅炉主蒸汽温度、锅炉给水温度这几方面前后尽可能一致 主副床热风温度因燃料变化也会有变化进而对密相区温度产生影响但可以根据热力计算进行修正()其次是保证每次试验数据取值时锅炉状态稳定表 各燃料元素组成符号单位设计燃料晾晒前燃料晾晒后燃料./每种燃料记录数据前先维持锅炉稳定运行 以上每隔 取一次数据连续取 个数据并取平均值作为最终值与每种燃料的理论计算数据一起汇总于表 和表 计算过程按工业锅炉设计计算 标准方法(以下简称“标准方法”)进行密相区燃烧份额选取为 表 燃烧晾晒前燃料时锅炉主要温度实际运行温度主床一次风二次风理论计算温度
6、主床一次风二次风表 燃烧晾晒后燃料时锅炉主要温度实际运行温度主床一次风二次风理论计算温度主床一次风二次风 试验数据分析从表 和表 可以看出当锅炉燃烧的燃料经过晾晒水分含量低时密相区温度理论计算值与实际运行值较为接近差值为 当锅炉燃烧的燃料未经过晾晒水分较高时密相区温度理论计算值与实际运行值则相差较大达到 由于运行时已经将主床和副床的流化风量控制在相同状态主床和副床的风室风压也基本维持稳定故对密相区温度有影响的因素主要是一二次风的热风温度 为消除一二次风温度的影响通过热平衡计算总结出如下规律:燃烧晾晒前的燃料一次热风温度每上升 密相区温度上升.二次热风温度每上升 密相区温度上升.燃烧晾晒后的燃料
7、一次热风温度每上升 密相区温度上升.二次热风温度每上升 密相区温度上升.按晾晒前的一二次热风实际运行温度为基准将其余工况下的一二次热风温度均修正到基准温度后各工况下密相区温度见表 燃生物质低倍率循环流化床锅炉燃料水分对密相区温度的影响探讨表 热风温度修正后密相区温度名称单位结果一次热风温度二次热风温度晾晒前实际运行温度晾晒前理论计算温度晾晒后实际运行温度晾晒后理论计算温度 从表 可以看出将一二次热风温度修正后锅炉在燃烧晾晒后的燃料时主床的运行温度与理论计算温度相差 比“标准方法”要求的计算误差 还小 燃烧晾晒前的燃料时主床的运行温度与理论计算温度之差为 明显大于“标准方法”要求的 误差范围且对
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