660MW超超临界CFB锅炉物料平衡模拟

陈陆剑^1,2，陶欣^1,2，张缦²，高新宇³，张守玉¹，杨海瑞²，吕俊复²

1. 上海理工大学能源与动力工程学院2. 清华大学电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室3. 哈尔滨锅炉厂有限责任公司

摘 要：CFB锅炉炉内的物料平衡可以影响CFB锅炉安全稳定高效运行,研究炉内的物料平衡有助于指导实际锅炉的运行。根据清华大学提出的成灰磨耗实验方法,获得了660 MW超超临界CFB锅炉燃用的3种煤种的本征成灰特性数据。对该660 MW超超临界CFB锅炉的结构进行一定的简化,仅保留炉膛、分离器与回料阀等部分,利用一维小室模型,考虑颗粒磨耗、退档、颗粒分层等条件,对该CFB锅炉回路的物料平衡进行了数值模拟。实验结果表明,3种不同性质的煤样按一定比例掺烧有着较好的效果,可以满足CFB锅炉物料平衡的要求;当炉内床压为5 000～7 000 Pa时,提高床压降可以增加物料在炉内的停留时间,对于中间粒径档（0.125～3.200 mm）的颗粒,停留时间的增加效果较为明显;仅提高床压降对于增加炉膛上部稀相区颗粒密度的影响比较有限;在维持5 000 Pa较低床压降下,优化煤样粒径分布对颗粒在炉内的停留时间影响较小,但对提高炉膛上部颗粒密度有着明显的提高作用。在优化给煤粒径分布后,该660 MW超超临界CFB锅炉的优化床压降为5 000 Pa,在较低的床压下也有着较好的运行效果,这可以降低实际电厂的风机电耗,让电厂更加节能。

关键词：超超临界CFB;成灰磨耗;粒度优化;物料平衡;床压降;