國產(chǎn)200MWCFB鍋爐風(fēng)帽改造的數(shù)值模擬

目前國內(nèi)投入商業(yè)運行的容量最大的景德鎮(zhèn)電廠150mw循環(huán)流化床鍋爐存在風(fēng)室漏渣問題,為此對布風(fēng)板進行了改造,用“鐘罩式”風(fēng)帽替換原有的“t”型風(fēng)帽,改造后風(fēng)室漏渣情況有了明顯改善。對改造前后風(fēng)帽對布風(fēng)板阻力、料層阻力及料層流化特性的影響進行了分析比較認為,風(fēng)帽結(jié)構(gòu)是造成布風(fēng)板漏渣的主要原因,而布風(fēng)板阻力并非主要因素。此項改造為機組的熱態(tài)穩(wěn)定運行及以后國內(nèi)更大容量循環(huán)流化床鍋爐的調(diào)試運行提供參考。

本文針對黃陵礦業(yè)集團所屬煤矸石發(fā)電有限公司的3臺cg-75/3.83-mxii型循環(huán)流化床鍋爐蘑菇頭風(fēng)帽在運行中存在的諸如風(fēng)帽磨損嚴(yán)重、漏渣嚴(yán)重和造成的隱患進行了分析說明,并針對這些問題提出了布風(fēng)板和風(fēng)帽的改造方案,通過計算風(fēng)速、布風(fēng)板阻力值,證實了方案的可行性.

循環(huán)流化床鍋爐的爐料與燃煤,是在燃燒室由風(fēng)穿過風(fēng)帽形成風(fēng)床托起燃燒的,因此風(fēng)帽的選型及安裝是決定鍋爐燃燒效果的因素之一。根據(jù)使用循環(huán)流化床多年的經(jīng)驗,簡述三種風(fēng)帽的不同,從中選出優(yōu)劣并加以總結(jié)。

#11鍋爐豬尾形風(fēng)帽已連續(xù)使用13年,風(fēng)口變形嚴(yán)重、爐膛流化不好、排渣困難、不適應(yīng)煤種變化,鍋爐安全性和經(jīng)濟性受到較大影響。而且檢修難度大、人力物力及時間消耗大。通過將豬尾形風(fēng)帽改造成鐘罩式風(fēng)帽,機組帶負荷能力提高,對水冷壁管的磨損減小,風(fēng)機耗電降低,風(fēng)帽流化及排渣能力增強。布風(fēng)板較好地適應(yīng)了煤質(zhì)的變化,保證了機組安全穩(wěn)定運行、提高了其經(jīng)濟性。機組運行時流化風(fēng)能控制在合理范圍內(nèi),降低了一次風(fēng)機電耗、避免了水冷壁過速磨損。但隨著新風(fēng)帽使用時間的延長,也暴露出一些問題,如罩體脫落、上部風(fēng)管斷裂、流化風(fēng)室進床料等,所以要加強風(fēng)帽的檢修,提高檢修質(zhì)量,保證機組經(jīng)濟運行。

以某直流鍋爐為例,采用氣—固兩相流動數(shù)值模擬的方法,將數(shù)值計算得到的該爐改造前、后爐膛各截面煤粉顆粒的速度分布、濃度分布及湍動能分布進行對比,分析了改造前造成水冷壁高溫腐蝕的原因,驗證了改造方案的正確性,認為改造方案可以從根本上解決水冷壁高溫腐蝕問題.數(shù)值模擬的結(jié)果與改造前、后的實際檢查情況完全吻合,表明對爐內(nèi)氣固兩相流動數(shù)值模擬是正確的.

針對循環(huán)流化床鍋爐布風(fēng)板風(fēng)帽存在的磨損及漏渣等問題,通過在風(fēng)帽入口處加裝節(jié)流圈,減少風(fēng)帽數(shù)量,改變風(fēng)帽結(jié)構(gòu)等使問題得到基本解決。由冷態(tài)試驗和計算結(jié)果可知,改造后布風(fēng)板壓降有所增加,風(fēng)帽結(jié)構(gòu)更加合理,使?fàn)t內(nèi)的流化與燃燒工況得以改善。

回料裝置風(fēng)帽的流通量直接影響鍋爐循環(huán)量并制約著循環(huán)流化床鍋爐的燃料效率和負荷的高低,而回料裝置風(fēng)帽孔徑的大小及數(shù)量直接影響著回料風(fēng)的流通量;在每只風(fēng)帽上增開了12個φ3mm的小孔后,回料風(fēng)量從240m3/h增加到了345m3/h,鍋爐熱效率達到了89%,鍋爐的負荷也達到了滿負荷75t/h

針對某電廠循環(huán)流化床鍋爐布風(fēng)板風(fēng)帽大面積磨損進行了分析,發(fā)現(xiàn)該爐布風(fēng)板的阻力過低是風(fēng)帽磨損的根本原因,指出合理的布風(fēng)板阻力可以提高流化床鍋爐運行的穩(wěn)定性,同時減少風(fēng)帽的磨損和床料的出漏。介紹了風(fēng)帽改造方案,方案從改變布風(fēng)板壓力著手采用側(cè)置箭頭風(fēng)帽替代原來的型風(fēng)帽,整個布風(fēng)板不必做太多改動,改造結(jié)果表明達到了連續(xù)滿負荷運行的目的。

本文針對東方鍋爐廠w型火焰鍋爐目前運行中主要存在的問題，利用“大型鍋爐燃燒過程數(shù)值模擬計算軟件”對爐內(nèi)燃燒過程進行數(shù)值模擬研究計算，在此基礎(chǔ)上提出了該爐型燃燒系統(tǒng)的改造方案，并在實際應(yīng)用中取得了滿意的效果。

介紹了循環(huán)流化床鍋爐改燒煙煤的時候布風(fēng)板風(fēng)帽的一些問題以及相關(guān)的分析,介紹了運行調(diào)整的方法和解決措施。

通過對我公司cg-130/3.82-mx3型循環(huán)流化床鍋爐運行中遇到的異常情況及出現(xiàn)的問題,闡述了風(fēng)帽磨損后對循環(huán)流化床鍋爐的影響。

針對循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)氣固兩相流動的復(fù)雜性,在冷態(tài)流化床試驗臺上測定并采集了風(fēng)帽處的壓力,利用功率譜分析的方法,對其能量在不同頻率的分布進行了研究,找出了主頻的范圍,并闡明了流化床壓力波動的原因。

通過對某廠循環(huán)流化床鍋爐水冷風(fēng)室漏渣的現(xiàn)象分析,針對性地提出改造風(fēng)帽結(jié)構(gòu)以徹底解決漏渣問題的方法。

為了降低循環(huán)流化床鍋爐的廠用電率,針對j閥風(fēng)帽通流面積小,節(jié)流過大的情況,經(jīng)過計算和分析后,提出了對風(fēng)帽進行改造的措施,達到了節(jié)能的效果。

通過對循環(huán)流化床鍋爐水冷風(fēng)室漏渣的原因分析,針對性地提出改造建議,徹底解決漏渣問題。

一、情況簡介： 泰山鍋爐產(chǎn)75t/h鍋爐原風(fēng)帽為蘑菇狀754個，該種風(fēng)帽在送 風(fēng)風(fēng)壓波動時，物料會通過風(fēng)帽孔回吸進入風(fēng)室，造成風(fēng)室積渣， 風(fēng)室積渣后，又會使床壓波動加劇，影響布風(fēng)均勻性，風(fēng)室積渣 又會結(jié)焦危及安全運行。改造后的風(fēng)帽為鐘罩式，采用高鉻鎳錳 鉬硅氮稀土材料鑄造而成，數(shù)量不變，能有效避免對吹、偏轉(zhuǎn)， 風(fēng)室不會積渣，風(fēng)帽不會漏灰，風(fēng)帽不會堵孔，整體使用壽命二 年，已改造過的幾十臺鍋爐運行實踐證明，改造后設(shè)計風(fēng)速、布 風(fēng)板阻力能滿足流化布風(fēng)的要求，鍋爐燃燒穩(wěn)定。 二、阻力計算： （一）原風(fēng)帽754個,24孔ф8，布風(fēng)板開孔ф，引風(fēng)管內(nèi)徑ф， 一次冷風(fēng)量為45000?/h,溫度150℃，換算成熱態(tài)風(fēng)量為69725 ?/h，密度ρ=0.84 原風(fēng)帽總阻力為2165.5pa。 （二）設(shè)計鐘罩式風(fēng)帽數(shù)量為754個，各部分阻力計算如下 （1）入口阻力：

超臨界W火焰鍋爐爐內(nèi)過程數(shù)值模擬

以山東華聚能源公司濟東分公司循環(huán)流化床風(fēng)帽由蘑菇狀多孔風(fēng)帽向鐘罩式風(fēng)帽改造的成功范例,為小型循環(huán)流化床安全、經(jīng)濟運行提供有益的借鑒。

我廠有一臺10噸/時次中壓沸騰鍋爐。按照要求,在3.6米~2的布風(fēng)板上要布置988只風(fēng)帽,每只風(fēng)帽上要鉆7孔φ4.5的眼,工作量是很大的。其次,要求小孔與水平線夾成15°的角,這給鉆孔加工帶來困難。針對這些要求和特點,我們制作了加工圓柱形風(fēng)帽鉆孔眼的簡易夾具(見附圖)。這種夾具,由于鉆孔模上的孔眼是按要求事先鉆好的。不同的要求,便制成相應(yīng)的鉆孔模。而且,由于風(fēng)帽和夾具一起先有15°的仰角,在鉆頭垂直下鉆時,在風(fēng)帽上便鉆成與其軸線夾15°的俯角。實踐證明,風(fēng)帽鉆孔裝拆方便,鉆眼位置準(zhǔn)確。我們用兩臺夾具,兩個

一、情況簡介： 泰山鍋爐產(chǎn)75t/h鍋爐原風(fēng)帽為蘑菇狀754個，該種風(fēng)帽在送 風(fēng)風(fēng)壓波動時，物料會通過風(fēng)帽孔回吸進入風(fēng)室，造成風(fēng)室積渣， 風(fēng)室積渣后，又會使床壓波動加劇，影響布風(fēng)均勻性，風(fēng)室積渣 又會結(jié)焦危及安全運行。改造后的風(fēng)帽為鐘罩式，采用高鉻鎳錳 鉬硅氮稀土材料鑄造而成，數(shù)量不變，能有效避免對吹、偏轉(zhuǎn)， 風(fēng)室不會積渣，風(fēng)帽不會漏灰，風(fēng)帽不會堵孔，整體使用壽命二 年，已改造過的幾十臺鍋爐運行實踐證明，改造后設(shè)計風(fēng)速、布 風(fēng)板阻力能滿足流化布風(fēng)的要求，鍋爐燃燒穩(wěn)定。 二、阻力計算： （一）原風(fēng)帽754個,24孔ф8，布風(fēng)板開孔ф，引風(fēng)管內(nèi)徑ф， 一次冷風(fēng)量為45000?/h,溫度150℃，換算成熱態(tài)風(fēng)量為69725 ?/h，密度ρ=0.84 原風(fēng)帽總阻力為2165.5pa。 （二）設(shè)計鐘罩式風(fēng)帽數(shù)量為754個，各部分阻力計算如下 （1）入口阻力：

錐形風(fēng)帽（tg10)尺寸表 錐形風(fēng)帽適用于除塵系統(tǒng)及非腐蝕性有毒系統(tǒng) 型號展開面積d1d2d3d 10.896220418264200 21.056240456288220 31.320270513324250 41.613300570360280 52.049340646408320 62.536380722456360 73.069420798502400 83.851470893564450 94.684520988624500 105.7925801102696560 117.2726501235780630 128.8787201368864700 1311.5648201558984800 1414.48492017481104

對電站鍋爐離心式風(fēng)機進氣箱內(nèi)的三維粘性流場進行了數(shù)值模擬。在數(shù)值計算過程中,流動用時均流方程及湍流模型來描述,不可壓縮條件用罰函數(shù)法處理,基本方程用有限元法離散。數(shù)值模擬結(jié)果與類似實驗的結(jié)果基本一致,這表明,該算法可以較好地模擬離心式風(fēng)機進氣箱內(nèi)氣體的流動,其計算結(jié)果可為進氣箱的設(shè)計和改造提供參考。