富氧燃烧下循环流化床锅炉稀相区传热模型研究 heat transfer model study on cfb dilution region under oxy-fuel combustion.pdfVIP

2009年第9期 东北电力技术 富氧燃烧下循环流化床锅炉稀相区传热模型研究 HeatTransferModel onCFBDilution Study Region under combustion Oxy—fuel 侯伟军，卢广 (华北电力大学，河北保定0r71003) 摘要：参考国内外相关循环流化床锅炉的传热模型，建立了富氧燃烧条件下循环流化床锅炉稀相区传热模型，对影响传热 系数的主要参数进行研究，发现富氧条件下循环流化床锅炉稀相区的传热系数并没有明显变化，烟气成分变化对传热系数 的变化影响不大，影响传热的主要因素为循环灰和炉温，并通过试验进行验证。本模型能够较好地反映循环流化床锅炉的 传热过程，为富氧燃烧下循环流化床的设计提供参考。 关键词：富氧燃烧；循环流化床；传热系数；数学模型 [中图分类号]TK222[文献标识码】B[文章编号]1004—7913(2009)09—001l—04 循环流化床锅炉因其燃料适应性广、燃烧温度 在富氧燃烧条件下，炉内稀相区的烟气成分主要是 低、燃料炉内停留时间长、炉内脱硫成本低、NO； CO：和H：O，气体的辐射能力增强，核心区烟气透 排放少等优点，日益受到重视。在对温室气体排放 过环形区域内颗粒团的空隙对水冷壁传热，本模型 要求日益严格的今天，发展富氧燃烧下循环流化床 不但考虑了环形区域颗粒团和颗粒分散相的对流和 锅炉成为各国学者的共识。循环流化床锅炉的燃烧 辐射传热，同时也考虑了核心区对水冷壁的辐射传 传热过程非常复杂，燃烧与多种因素有关。对富氧 热，完善了现有的传热模型，具有较高的准确 燃烧条件下循环流化床锅炉的燃烧传热系统特性进 性。 行分析与研究，弄清变量间的相互关系，了解富氧 循环流化床锅炉内气固混合物和水冷壁面的传 燃烧对循环流化床锅炉的传热影响，对富氧燃烧下 热包括对流传热分量五一和辐射传热分量h，，对壁 循环流化床锅炉的设计、经济分析以及示范电站的 面总的传热系数为 建立具有一定的借鉴意义。本文在参考国内外研究 的基础上，建立了富氧燃烧下循环流化床锅炉的传 +h矿 热数学模型，并分析各个参数对传热特性的影响。 式中厶——颗粒团覆盖壁面的时均份额； ^。九。——颗粒团对流传热系数和辐射传热 1稀相区传热模型 系数； 循环流化床锅炉的传热特性与流动特性密切相 h扪ha．——固体颗粒分散相对流传热系数 关．目前国内外大多数学者认为，循环流化床炉内 和辐射传热系数； 分为下部密相区与上部稀相区，有的学者还认为在 ^。——气体辐射传热系数。 密相区和稀相区间有一个很薄的飞溅区，稀相区是 1．1颗粒团覆盖壁面的时均份额￡ 一个典型的环核模型。在核心区内，较稀的颗粒以 循环流化床水冷壁面的一部分为颗粒团所覆 较高的速度向上流动，在边界环形区域内，密度要 盖，其余部分暴露在固体分散相中。采用Basu模 高得多，形成颗粒团，且以较低的速度向下运动。 型…： [4]赵健植．烟气脱硫喷淋塔的数值模拟[J]．化学工程， Fluec∞De*tdfurlzationProcessforCost Optimization[J]． 2嘶，