循环流化床锅炉下等离子体点火的特性研究

摘要

循环流化床锅炉是新一代高效低污染的燃烧设备,具有燃料适应性广、环保性能优良等优点。等离子体点火技术可以减少锅炉点火时的用油量,实现无油点火,同时减少低负荷运行时的助燃用油量,是降低电厂成本的有效手段。本文首次研究了等离子体点火在循环流化床锅炉床下点火中的应用。
　　 首先,利用试验研究和数值模拟对三型等离子体燃烧器热态点火进行研究,研究了燃烧器结构、一次风速和煤粉浓度的变化对燃烧的影响。研究表明,喷口ψ350mm的等离子体燃烧器比ψ325mm的燃烧效果好；当一次风速为22m/s,煤粉浓度为0.3ke/kg时,既保证了燃烧器出口温度较高,又保证有较充足的煤粉在风道中燃烧来加热二次风。
　　 其次,对循环流化床锅炉床下风道的燃烧情况进行试验研究与数值模拟,分析床下风道内的燃烧效果以及结构变化、不同配风比对燃烧的影响。研究表明,调整配风比可以保证煤粉燃尽率,使风道温度快速升高来加热床料；通过在风道挡板处加入小孔,减少风道内的回流量,避免烧损风道；当一次风速为22m/s,周界风速为8m/s,燃尽风速为11m/s,煤粉浓度为0.3ke/kg时,既能达到加热床料的温度要求,又能保证风道内回流量较少,避免风道烧损。
　　 最后,对采用等离子体点火启动循环流化床锅炉过程中的风帽堵塞、风室积灰和风室防爆问题做了一定的分析。分析得到,煤粉颗粒不会造成风帽堵塞；需要在风室内和风道末端安装放灰斗,定时放灰；由于风室内可燃物较少,不会发生风室内爆燃现象。
　　 通过以上对循环流化床锅炉床下等离子体点火的特性研究,可以证明循环流化床锅炉的点火方式采用等离子体点火是切实可行的,可以达到无油启动,为电厂节省了发电成本。