王洪武

【摘要】本文是以當(dāng)前才投入使用的330MW循環(huán)流化床鍋爐作為參考，采用模擬參數(shù)的方式，計(jì)算出其爐內(nèi)傳熱系數(shù)，從而對富氧狀態(tài)下其爐內(nèi)的傳熱特性進(jìn)行分析，得出影響燃燒的因素，根據(jù)其傳熱性能是否有必要設(shè)置一些換熱器來維護(hù)爐膛的正常運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】循環(huán)流化床；富氧燃燒；傳熱

富氧燃燒技術(shù)不僅可以提高資源利用率，還可以減少燃燒為環(huán)境帶來的困擾。故而，科研單位也都開始對該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。傳熱本身就具有一定的復(fù)雜性，如果在燃燒過程中還具有一定的附加因素，那么對于傳熱的研究又增加了幾分難度。在燃燒的過程中，如果氧氣的量發(fā)生變化，那么其產(chǎn)生的煙氣成分也會有所改變。燃燒的最后會生成大量的具有輻射效果的CO2和H2O，因此，需要充分考慮到氣體輻射。

一、330MW循環(huán)流化床鍋爐介紹

330MW循環(huán)流化床鍋爐的燃燒，需要大量的空氣進(jìn)入鍋爐之中，其中有45%的空氣都是經(jīng)過燃燒室底部的水冷布風(fēng)板進(jìn)入鍋爐之中，大直徑回流式風(fēng)帽經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)，證明其具有耐磨性、流暢性、防漏性等諸多優(yōu)點(diǎn)，故而，該鍋爐布風(fēng)板采用的是大直徑回流式風(fēng)帽[1]。330MW循環(huán)流化床鍋爐的爐膛是單爐膛結(jié)構(gòu)，其四周都是由膜式水冷壁構(gòu)成，其爐膛的床溫設(shè)計(jì)為910℃。循環(huán)流化鍋爐爐內(nèi)的傳熱是發(fā)生于物質(zhì)在氣體與固體相互轉(zhuǎn)化的流動過程。在研究其傳熱系數(shù)時(shí)，需要結(jié)合整個(gè)鍋爐的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，以及其中的對燃燒狀況影響較大的因素，并進(jìn)行針對分析。該鍋爐的整體設(shè)計(jì)充分吸收與綜合了國產(chǎn)210MWCFB鍋爐的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，從多個(gè)方面進(jìn)行了改進(jìn)與放大，使得其結(jié)構(gòu)更為科學(xué)、合理。該鍋爐的型號HG-1025/18.64-L.PM41

大概數(shù)據(jù)介紹：

二、330MW循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)傳熱特性解析

國產(chǎn)330MW循環(huán)流化床鍋爐總的熱功率約為30%BMCR。其過熱器得到了一定的改進(jìn)，相對較為優(yōu)良。

（一）燃燒參數(shù) 通常來說，在研究傳熱特性時(shí)，燃燒物會影響到最后的燃燒結(jié)果，所以，需要針對燃燒物成分進(jìn)行分析?，F(xiàn)以江西省低發(fā)熱量與外省高發(fā)熱量煤兩個(gè)煤種為例，并針對其具體成分進(jìn)行分析。將其置于就氧氣充足的燃燒狀態(tài)下分別燃燒，對燃燒的進(jìn)度進(jìn)行觀察記錄，并采取一定的措施，使其流化速度相對穩(wěn)定。如下，是在富氧狀態(tài)下，煤礦燃燒中揮發(fā)的成分與質(zhì)量分析公式。

其中，XVM是具體煤種中揮發(fā)分的工業(yè)分析含量，CTar是焦油的質(zhì)量份額。

（二）固體顆粒 固體顆粒的直徑對于傳熱系數(shù)的影響較大，因此，在研究傳熱系數(shù)時(shí)，需要對固體顆粒的大小進(jìn)行控制[2]。雖然當(dāng)前在330MW循環(huán)流化床鍋爐中，采取了一定的設(shè)計(jì)手法，將顆粒的影響降低，但是仍舊存在，尤其是密相區(qū)，顆粒特性對其影響十分嚴(yán)重。下圖為顆粒直徑與傳熱系數(shù)的具體影響狀況：

（三）空隙率 稀相區(qū)的空隙率是影響對流傳熱系數(shù)的關(guān)鍵，可以說，空隙率是影響稀相區(qū)傳熱系數(shù)的重要參數(shù)之一。下圖是對四種工況下空隙率不同時(shí)的傳熱系數(shù)變化。

（四）傳熱特性分析 通過如上幾個(gè)參數(shù)的分別分析與計(jì)算，根據(jù)其變化的曲線圖，并綜合該鍋爐的燃燒特性，得出結(jié)論：隨著氧氣濃度的增大，爐膛吸收熱量比例逐漸減?。谎鯕鉂舛仍酱?，這個(gè)趨勢就趨于平緩。也就是說在燃燒進(jìn)程穩(wěn)定的狀況下，需要對鍋爐進(jìn)行外部受熱處理，才可以對其熱量的平衡進(jìn)行穩(wěn)定，進(jìn)而使得爐內(nèi)的燃燒不受影響，保持正常。

三、結(jié)束語

330MW循環(huán)流化床鍋爐屬于一種新型鍋爐，所以研究數(shù)據(jù)不甚完善。本文通過對其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹，有助于計(jì)算出有效燃燒的比例，從而確定在燃燒過程中燃燒物的燃燒度，通過采取措施，來使傳熱系數(shù)達(dá)到最大，以實(shí)現(xiàn)資源利用的最大化。

參考文獻(xiàn)

[1]王春波，侯偉軍，陳傳敏，霍志紅.富氧燃燒循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)傳熱特性[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2011，20：1-6.

[2]王春波，霍志紅，邢曉娜.增壓富氧燃燒流化床爐內(nèi)傳熱特性[J].動力工程學(xué)報(bào)，2012，03：182-186.