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燃气-蒸汽联合循环的常压流化床联合循环(AFBC)的技术研究

发布时间:2019-07-03 22:13 来源:未知 编辑:admin

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  燃煤常压流化/燃气-蒸汽联合循环发电装置具有能源转换效率高,煤种适应性广,能燃用劣质煤且环境污染小的优点,是一种可行的洁净煤发电方式。

  常压流化床空气热交换技术是发展燃煤常压流化床联合循环所必须解决的关键技术。为此国家科委1981年组织“常压流化床空气换热试验研究”单项关键技术研究。我所承担了建立单一学科研究的常压流化床空气传热试验台和单管及管束常压沸腾炉传热试验台,进行试验台的调试工作并完成初步机理性试验,提出单管传热试验报告,常压流化床联合循环热力系统分析报告和调节与控制系统分析报告。研究工作于1984年底完成并通过专家鉴定。

  国内在燃煤常压流化床技术方面进行了很多研究,取得了相当大的成绩,积累了丰富的经验。这些研究与发展均集中于燃煤常压流化床蒸汽锅炉技术。燃煤常压流化床联合循环发电装置中使用的燃煤常压流化床空气锅炉技术在国内尚属空白,而其中的“空气埋管热交换技术”是必须解决的关键技术。为此我所建立了一台床面积为0.5m2的常压流化床试验装置。试验台除了可供空气埋管的热交换试验研究外,还可供流化床燃烧、流化、阻力、空气埋管材料、结构,运行特性等多种试验研究使用。已成为一个综合性的燃煤常压流化床试验装置。

  沸腾床断面为矩形风帽式布风结构,正压螺旋给煤,水平空气埋管,炉膛四周无冷却管布置,主要参数下:

  为了适应多种试验项目的要求共布置了温度测点40个、压力测点27个,流量测点14个,共81个测点。

  试验台设备齐全,系统完善,配置了大型热力参数数字显示模拟屏,工业电视监察装置、计算机数据采集及处理等设施。

  为了进行更多的机理性研究,建立了一个单管及管束传热试验台,对空气埋管流化侧换热系数α、主要影响因素及流化床中的辐身换热问题进行试验研究。

  试验台炉高3.5m,床面积0.4×0.25m2,床温在常温至900℃范围内可调,用电、油联合加热流化空气和流化床料,进行埋管的传热试验研究。

  试验台由炉本体,流化空气供气系统,测试管压力空气供气系统,供油系统、排气系统、测试系统及试验控制台组成。

  热态传热试验前进行空床试验,确定无料层时进气室和布风板的阻力随风速的变化情况;进行冷态试验,试验炉料使用上海吴淞化肥厂流化床锅炉的灰渣,去除8mm以上的粒子,选用0-8mm直径的“宽带分”颗粒,观察炉料流化的均匀性,冷态流化空气压降与流化速度之间的变化关系。测试管位于炉子的旺盛流化区中、进行热态传热试验。首批试验参数范围为:

  通过试验得到换热系数α、传热系数K随床温的变化关系;试验段各截面床温、壁温和流化空气温度间的关系,试验结果与国内外的一些常压流化床埋管传热试验的结果进行了定性和定量的比较。表明所选用的试验方法是可行的,数据是可信的。

  试验数据的分析表明测试管内侧的换热系数小于外侧的换热系统,流化床空气埋管传热的热阻主要在内侧流道。增强内侧流道换热强度或增大内侧流道的换热面积是流化床换热的关键问题之一。

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