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本文主要針對不同煤泥矸石摻燒比例下的CFB系統物料平衡進行模型計算，研究不同摻燒比例對爐內物料平均粒徑、物料濃度分佈、顆粒停留時間的影響，從而確定大比例摻燒煤泥條件下的流態優化條件，通過流態重構提高煤泥在爐內停留時間和燃盡率。根據盤北電廠實際運行情況，分析了燃用的煤泥比例對鍋爐床溫、底渣與飛灰含碳量、排煙溫度等參數的影響，並根據得到的結果給電廠的優化運行提供建議。
作者
張 平1，陳陸劍2，江 華1，張 縵2，徐 巍1，劉 實1，楊海瑞2，呂俊復2
作者單位
1. 國投盤江發電有限公司
2. 清華大學 能源與動力工程系 電力系統及發電設備控制和仿真國家重點實驗室
摘要
循環流化床鍋爐大比例摻燒煤泥是一種處理煤泥等低品質煤的有效手段。利用一維小室模型對摻混不同比例煤泥的CFB鍋爐運行工況進行模擬，研究了摻混煤泥比例對CFB鍋爐爐膛內物料平均粒徑、顆粒停留時間以及爐膛上部物料濃度的影響，確定了大比例摻燒煤泥條件下的流態優化條件。模擬結果表明，增加煤泥比例可以提高物料循環流率和中間粒徑檔位(0.1～0.3 mm)顆粒在爐內的停留時間，改善燃料的燃盡率，提高煤泥比例還可以增加爐膛上部的顆粒濃度，有利於提高爐膛上部的傳熱，降低爐膛溫度，便於汙染物的控制。根據盤北電廠300 MW循環流化床鍋爐機組大比例摻燒煤泥的運行數據，分析了摻燒煤泥比例對床溫、排煙溫度、底渣與飛灰含碳量的影響。當鍋爐負荷為300 MW時，摻燒煤泥後床溫明顯降低，飛灰含碳量和排煙溫度隨著摻燒煤泥比例的增加而增大，底渣含碳量則隨著摻燒煤泥比例的增加而降低。為了實現大比例摻燒，建議控制矸石的入爐煤粒徑，且需要強化尾部吹灰或適當調整尾部受熱面。
文中插圖
圖1 煤泥的原始粒度及成灰粒度分佈
圖2 飛灰、循環灰、底渣和床料的粒度分佈
圖3 不同混煤比例時顆粒的停留時間
圖4 沿爐膛高度固體物料濃度的分佈
圖5 300 MW負荷下煤泥量對床溫的影響
圖6 不同負荷下投煤泥對床溫的影響
圖7 煤泥含量對底渣和飛灰含碳量的影響
圖8 300 MW負荷下煤泥含量對排煙溫度的影響
圖9 不同負荷下投煤泥對排煙溫度的影響
結論
1）增大煤泥的摻燒比例，可提高CFB鍋爐的循環流率，增加爐膛上部顆粒濃度，延長0.1 mm以上顆粒物料的爐內停留時間，利於降低飛灰含碳量。
2）鍋爐負荷為300 MW時，隨著燃用煤泥的比例增加，床溫呈下降趨勢，最高可降低約35 ℃。
3）鍋爐負荷為300 MW時，飛灰含碳量隨著摻燒煤泥比例的增加而增加，而底渣含碳量出現降低。
4）CFB鍋爐中投用煤泥後，鍋爐的排煙溫度升高，在300 MW負荷時，排煙溫度隨摻燒煤泥比例的增加而升高。為了實現大比例摻燒，需要強化尾部吹灰或適當調整尾部受熱面。
引文格式
張平，陳陸劍，江華,等.300 MW循環流化床鍋爐大比例摻燒煤泥試驗研究
[J].潔淨煤技術，2020，26(1):65-70.
ZHANG Ping,CHEN Lujian,JIANG Hua,et al.Research on large proportion of coal slimeco-combustion in a 300 MW CFB boiler[J].Clean Coal Technology，2020，26(1):65-70.
END
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