洁净煤技术

作者：胡南, 徐梦, 张缦, 杨海瑞, 张守玉, 赵冰, 巩太义, 王家林

关键词：大型循环流化床锅炉,气固流动,非均匀性,分离器,横向波动,循环流率

循环流化床（CFB）锅炉大型化发展的必然结果是炉膛截面尺寸和并联回路的增加，流化床锅炉炉内燃烧和传热过程很大程度上取决于炉内气固流动特性，因此横向气固流动均匀性对锅炉的安全运行具有重要影响。笔者从静态和动态2个方面分析了大型CFB锅炉气固流动横向非均匀性问题。静态非均匀性问题包括布风均匀性和并联回路引起的气固流量沿截面的偏差以及各回路流量分配偏差，在稳定运行条件下不随时间变化。分离器的阻力特性是分离器的重要特性参数，在相同气相流量下，固体颗粒浓度对分离器压降的影响是非单调的，分离器压降随固体颗粒浓度的增加先减小后缓慢增加，理论上并联回路控制方程的解存在多值性，因此多回路并联条件下各分离器循环流率存在偏差。CFB锅炉炉内悬吊屏影响颗粒局部浓度分布，进而影响各分离器固体颗粒循环流率的分配。分离器出烟道的形式对分离器气固两相的流量分配存在不容忽视的影响。在布风均匀性方面，两侧进风和后墙进风方式均会引起风室不同程度的布风不均。大型CFB锅炉在低负荷运行过程中，存在炉膛两侧床压大幅长周期波动的现象，该现象即为动态气固流动横向非均匀性问题，其产生的主要原因是大截面的布风系统，一次风降低导致的布风失稳以及多回路并联的不均匀性。横向波动数学模型主要是基于气固两相流系统横向波动固有频率的假设，当扰动接近系统固有频率时，会产生较大幅度的横向波动。目前动态非均匀性问题还缺少实验室尺度的深入系统研究，相关机理仍较模糊，是气固流动非均匀性问题的主要研究方向，同时布风不均和密相区气固流动的耦合作用还有待进一步研究。

来源：2020年第03期

《洁净煤技术》期刊编辑部

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