600MW超临界循环流化床锅炉给煤均匀性研究

摘要

循环流化床（CFB）燃烧技术作为一种具有诸多优势的洁净煤技术，对于解决我国的劣质煤清洁高效利用问题极为重要。为了获得更高的发电效率与更低的污染物排放，循环流化床电站锅炉正不断朝着大型化的发展方向迈进，但与此同时也面临着许多亟需解决的技术难题。
　　依托中国科学院战略先导科技专项资助项目，应用理论与实践相结合的研究方法，作者对600MW超临界循环流化床锅炉给煤均匀性等相关问题展开了深入探索。经过一系列现场测量与计算分析，从给煤系统的技术优化举措以及给煤与炉膛密相区的总体热平衡关系出发，得到了大型循环流化床锅炉给煤均匀性与炉膛结构、运行特性的重要关系，对后续超临界及超超临界循环流化床锅炉给煤系统的不断完善提供了具有价值的参考依据。
　　主要研究内容及相关结论包括：
　　①根据600MW超临界循环流化床锅炉给煤存在不均匀以及变负荷工况下的给煤调整延迟问题，分析了其中的具体产生原因，即是由二级给煤系统的布置特点所导致。
　　②针对采用侧墙二级给煤系统的大型循环流化床锅炉，提出了环形输煤方式和精确控制给煤点煤量的创新型改进方案；同时首次提出了综合考虑炉膛密相区循环物料热平衡的煤量分布技术路线，可以进一步保证炉内燃烧及温度场的均匀性；
　　③基于相关研究者的试验结果，通过热平衡计算获得了炉膛前、中、后三个区域内的给煤量跟随锅炉负荷变化的对应关系，为600MW超临界循环流化床锅炉的后续运行优化提供了的理论基础。计算表明，100％负荷情况下炉膛前墙区域给煤量最少，中部区域给煤量最大；而80%负荷与60%负荷情况时，炉膛从前墙至后墙区域对应的给煤量依次增大。同时，随着锅炉蒸汽参数由超临界转换为亚临界，炉内物料浓度发生了变化，外置床中受热面的吸热份额也发生了较大的变化，两者的综合影响使得煤量分布规律呈现出不同的变化趋势。

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1 绪 论

1.1 引言

1.2 大型CFB锅炉技术发展概况

1.3 600MW超临界CFB锅炉运行优化研究中发现的主要问题

1.4 课题研究内容与意义

2 大型CFB锅炉给煤系统研究概况

2.1 大型CFB锅炉给煤系统介绍

2.2 600MW CFB锅炉给煤系统应注意的几个关键点

3 600MW超临界CFB锅炉给煤系统优化改进

3.1 600MW CFB锅炉总体概述

3.2 600MW CFB锅炉给煤系统布置特性

3.3 600MW CFB锅炉给煤系统运行过程中的问题

3.4 600MW CFB锅炉给煤系统优化思路

3.5 600MW CFB锅炉给煤系统改进方案

3.6 本章小结

4 600MW超临界CFB锅炉基于炉膛密相区热平衡的给煤均

4.1 前言

4.2 大型CFB锅炉外循环回路物料均匀性的研究现状

4.3 600MW CFB锅炉外循环回路热量分配特性

4.4 600MW CFB锅炉考虑返料热负荷不均匀性的炉膛密相区热平

4.5 600MW CFB锅炉基于炉膛密相区总体热平衡的给煤量计算

4.6 本章小结

5 结论与展望

5.1 全文总结

5.2 后续工作展望

致谢

参考文献

附录

A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文

B. 作者在攻读硕士学位期间申报的专利