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摘 要
河北热电有限责任公司八期技改工程安装了四台东方原动机">锅炉(集团)股份有限公司引进FW技术生产的410t/h循环流化床锅炉,该工程为国内设计、制造和安装的总装机容量最大的循环流化床锅炉群。本文利用反平衡热效率法,通过测取循环流化床锅炉的各项热损失值,来确定锅炉的反平衡热效率。目的就是通过分析热损失偏差的原因,寻求降低热损失的方法和确定对设备进行改进、完善的途径,为循环流化床锅炉的安全、稳定和经济运行提供相关的理论依据。
主题词:流化床 锅炉 热效率
1、概述
河北热电有限责任公司新近投产了四台循环流化床锅炉,型号为DG410/9.81-9,其主要参数为蒸发量410t/h,主汽压力9.81MPa,主汽温度540℃,给水温度225℃,汽包压力11.08 MPa,床温896℃,给煤量46.93 t/h,石灰石量4.8 t/h,总空气量361000Nm3/h。DG410/9.81-9型循环流化床锅炉炉膛宽13716mm,深6705mm;前墙设4台给煤机,每台出力为36 t/h,左右各设有2台风水冷联合冷渣器;点火方式采用床下风道点火器点火,床下风道点火器设2台,出力为1650kg/h,床上油枪设4台,出力为500kg/h。锅炉结构如右图所示。

锅炉结构
自2002年11月30日投入运行以来,经过运行人员不断的摸索,总结经验教训,锅炉的运行水平不断提高,现今已顺利通过调试期,进入试生产运行阶段。下面就简单讨论一下DG410/9.81-9型循环流化床锅炉的热效率计算。
2、问题提出及分析
2.1 为了研究循环流化床锅炉的热效率计算,首先要了解循环流化床锅炉与煤粉炉的差异。循环流化床锅炉与煤粉炉相比,存在以下几大不同:
1、燃烧及换热的机理的差异:循环流化床燃烧具有低温、强化燃烧的特点,它的基本原理是床料(8mm以下)在流化状态下进行燃烧。粗颗粒在密相区的床上燃烧,细颗粒在稀相区燃烧,被烟气夹带出炉膛的细颗粒采用旋风分离器收集下来,通过“J”阀返送回床内循环燃烧。由于燃烧机理的差异,传热过程也存在不同,它主要包括3个过程:气体对流传热、辐射传热和颗粒对流传热。其中由于气体中混有了固体颗粒,悬浮物的比定容热容必然比单纯是气体时大,因此颗粒对流传热占的比例较大。
2、设计结构的不同:根据燃烧及换热机理的差异,循环流化床锅炉与煤粉炉相比,以我公司为例,又增加了汽冷式旋风分离器、“J”阀回料器和风水冷联合冷渣器等配套设备。其中汽冷式旋风分离器和“J”阀回料器的主要作用是构成锅炉内部的物料循环;风水冷联合冷渣器的主要作用是通过冷渣器排出炉膛下部床上的物料,以维持合理的床层压差,保证物料在床上的正常流化。
3、 脱硫过程的不同:循环流化床锅炉是将脱硫剂(石灰石)直接送入炉膛,煅烧出的氧化钙与燃烧产生的二氧化硫气体反应,生成的硫酸钙通过冷渣器排出炉膛,从而达到脱硫的目的。由于锅炉的正常床温正好是脱硫的最佳温度范围(850℃至900℃),同时由于物料在炉内的多次循环,又延长了脱硫剂在炉内的停留时间,使脱硫效率可达90%左右。
2.2 下面就以我公司DG410/9.81-9型循环流化床锅炉为例,来讨论它的热效率计算。
锅炉在稳定状态下,相对于1Kg燃煤的热平衡方程式如下:
Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 (KJ/Kg) ,相应的百分比热平衡方程式为:
100%=q1+q2+q3+q4+q5+q6 (%)
其中
1、Qr是伴随1Kg燃煤输入锅炉的总热量,KJ/Kg。
Qr= Qar+hrm+hrs+Qwl |