CFB锅炉压火过程中,可能会发生料层温度下降快、蓄热少及污染物排放超标等问题,对电厂的安全、环保以及运行构成威胁。以350MW超临界CFB锅炉为研究对象,对CFB锅炉压火过程进行现场试验和数值模拟。结果表明:超临界CFB锅炉模拟结果与实测数据具有良好的一致性,模拟准确地预测了炉膛的压力、温度以及气体组分分布,压力平均误差为5.6%,温度平均误差为2.3%,O2浓度的平均误差为6.3%,NOx浓度的平均误差为5.7%,SO2浓度的平均误差为8.5%,验证了数值模型的准确性。压火过程,锅炉进入密闭状态,氧量稳定在19.5%,床温降至905K后,降温速率为2K/min。炉膛底部床料静止后出现了分层现象,底部床料85%为下层床料,下层床料堆积高度约为1米。床料分层影响最大的因素是颗粒粒径,下层为大颗粒床料,平均颗粒粒径为1.2mm,中层为小颗粒床料,平均粒径为0.5mm,上层床料所占质量分数仅为5%,掺杂了大颗粒和小颗粒,颗粒处于悬浮状态,在密闭炉膛内悬浮高度保持不变。压火时NOx浓度与颗粒的体积分数呈负相关,下层床料NOx平均浓度为31 mg/m3,中层床料NOx平均浓度为60 mg/m3,上层床料NOx平均浓度为121 mg/m3。炉膛进入密闭状态,随着床料回落完成,SO2浓度保持不变,炉膛上部SO2平均浓度为756 mg/m3,炉膛下部SO2浓度同样受到床料分层影响,上层床料SO2浓度最高,为1680 mg/m3。压火过程中炉膛内NOx平均浓度约为100 mg/m3,SO2平均浓度约为1160 mg/m3。研究成果为超临界CFB锅炉压火过程提供了理论依据,具有一定的参考价值。
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