多流程循环流化床锅炉热力计算方法研究

doi:10.11930/j.issn.1004-9649.201803127

中国电力 ›› 2018, Vol. 51 ›› Issue (8): 139-147.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201803127

多流程循环流化床锅炉热力计算方法研究

丛堃林, 李清海, 鲁伟, 张衍国

清华大学-滑铁卢大学微纳米能源环境联合研究中心, 热科学与动力工程教育部重点实验室, 清华大学能源与动力工程系, 北京 100084

收稿日期:2018-03-20 出版日期:2018-08-05 发布日期:2018-11-01
通讯作者: 李清海(1972-),男,通信作者,博士,副研究员,从事传热、生物质气化与燃烧、污染物控制与脱除技术等研究,E-mail:liqh@tsinghua.edu.cn
作者简介:丛堃林(1988-),男,硕士,工程师,从事节能热力设备的研发与设计、燃料燃烧特性等研究,E-mail:congkunlin@tsinghua.edu.cn;李清海(1972-),男,通信作者,博士,副研究员,博士生导师,从事传热、生物质气化与燃烧、污染物控制与脱除技术等研究,E-mail:liqh@tsinghua.edu.cn
基金资助:
国家重点研发计划资助项目（2017YFB0603901）。

Study of the Thermal Calculation for the Multi-path Horizontal Circulating Fluidized Bed Boiler

CONG Kunlin, LI Qinghai, LU Wei, ZHANG Yanguo

Tsinghua University-University of Waterloo Joint Research Center for Micro/Nano Energy & Environment Technology, Key Laboratory for Thermal Science and Power Engineering of Ministry of Education, Department of Energy and Power Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China

Received:2018-03-20 Online:2018-08-05 Published:2018-11-01
Supported by:
This work is supported by National Key R&D Program of China (No.2017YFB0603901).

摘要/Abstract

摘要： 由于多流程循环流化床锅炉炉膛中颗粒运动、燃烧和传热过程的实验结果和工业数据较为缺乏，因此有必要对多流程循环流化床锅炉的炉膛热力计算进行详细研究。根据多流程循环流化床锅炉的特点，推荐了适用于多流程循环流化床锅炉的分离器效率、燃烧份额和传热系数的计算方法，建立了以物料平衡、能量平衡为主的多流程循环流化床锅炉热力计算模型。利用建立的热力计算模型对一台在用的多流程循环流化床锅炉进行了计算，得到了炉内的物料分布、温度分布和热量分布规律。计算结果与该锅炉的工业测试数据的对比分析结果表明了热力计算结果符合锅炉实际运行情况。面向工程应用建立了一种多流程循环流化床锅炉的热力计算方法，可以为工业锅炉设计与改造提供理论指导。

关键词: 多流程循环流化床, 锅炉, 热力计算, 物料平衡, 能量平衡

Abstract: It is worth to study the thermal calculation method of the multi-path horizontal circulating fluidized bed boiler due to the insufficient experimental and practical data of the particle movement, combustion, and heat transfer in a multi-path circulating fluidized bed boiler. In this paper, the thermal calculation model based on material balance and energy balance is established according to the characteristics of a multi-path horizontal circulating fluidized bed (MPHCFB) boiler. The calculation methods of the separator efficiency, combustion fraction, and heat transfer coefficient for MPHCFB boilers are determined. A production MPHCFB boiler is calculated with the proposed thermal calculation model. The material distribution, temperature distribution, and heat distribution in the furnace are obtained. By comparing the calculation results with the industrial test data of the boiler, the thermal calculation results are in line with the actual operation of the boiler. This work presents an engineering-oriented method for the thermal calculation of an MPHCFB boiler. It can provide theoretical reference for the design and modification of industrial boilers in energy-saving and emission-reduction.

Key words: multi-path horizontal circulating fluidized bed (MPHCFB), boiler, thermal calculation, material balance, energy balance

中图分类号:

TK222

丛堃林, 李清海, 鲁伟, 张衍国. 多流程循环流化床锅炉热力计算方法研究[J]. 中国电力, 2018, 51(8): 139-147.

CONG Kunlin, LI Qinghai, LU Wei, ZHANG Yanguo. Study of the Thermal Calculation for the Multi-path Horizontal Circulating Fluidized Bed Boiler[J]. Electric Power, 2018, 51(8): 139-147.

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