循环流化床锅炉紧凑式分流回灰换热器的试验研究 experimental study on the compact splitting-type returning ash heat exchanger of cfb boilers.pdfVIP

循舔流化蔗锦炉紧凑黉分滤画{旋 境热嚣瞬谶验解舞 孙献斌，李志伟，时正海，党黎军，王智微，肖 平 (西安热工研究院有限公司，陕西西安710032) 摘要：外置换热器是CFB(循环流化床)锅炉大型化的关键技术。为发展我国具有自主知识产权的大型 CFB锅炉技术，针对国产200MWCFB锅炉及大型化的需要，开发了一种新型外置换热器——紧凑式分流 回灰换热器(CHE)专利技术，该换热器采用气动方式控制循环灰的分流量，同时兼有循环灰的冷却和圆 送功能，且为整体化结构。在一台4MW循环流化床热态试验台上对紧凑式分流回灰换热器的分流、调节、 传热特性进行了系统的试验研究，并建立了传热计算模型，可用于实际锅炉的设计，为实现锅炉的模型化 设计奠定了基础。研究结果可用于指导国产200MWCFB锅炉的设计。 关键词：循环流化床锅炉；紧凑式分流回灰换热器；换热系数 中图分类号：TK229．6嗡 文献标识码：A 文章编号：10014—9“9(2006)07．0027．04 流向布置有受热面的换热床，在其内循环灰和受热 1 紧凑式分流回灰换热器技术 面进行热交换，然后经隔墙流入低温回料室，被冷却 至490～620℃的灰颗粒通过低温回灰管返回炉膛。 国外为解决大型CFB锅炉炉内受热面布置空 间不足或虽可布置但磨损倾向严重等问题，广泛采 来自分离器的循环灰 用外置换热器(EHE)，即在CFB锅炉的灰循环回路 上布置外置换热器。在外置换热器内，一般布置有再 热器、过热器或蒸发受热面。其中外置换热器采用机 械阀控制循环物料的分流量，从而控制过热器、再热 器汽温和炉膛温度。用于分流循环灰的锥形阀采用 水冷却，结构复杂，且容易被磨损。此外，上述布置方 式还存在占用高度较大，往往使旋风分离器下部的 立管高度较短，难以形成足够的料封，影响分离器的 分离效率和循环回路的工作特性。 外置换热器是CFB锅炉大型化的关键设备，西 安热工研究院通过试验研究开发了一种新型外置换 热器——紧凑式分流回灰换热器专利技术。该换热 器采用气动控制方式控制循环物料的分流量，调节 方式简单可靠，便于布置，且同时兼有循环灰的分 图1 紧凑式分流回灰换热器简图 流、冷却和回送功能，在结构上易实现整体化。 SchematicOf heat Fig．1 cOmpactexchanger 分流回灰换热器的结构见图1，其工作原理是 灰分配室利用合理的结构和配风控制将来自分离器 2试验装置 的循环灰分流成2部分，一部分流向高温回灰管作 分流回灰换热器热态试验台主要技术规范见表 为高温循环灰(850～950cc)返回炉膛；另一部分则 收稿日期：2005．12．02；修回日期：2006—03—07 作者简介：孙献斌(1963一)，男，山西万荣人，高级工程师(教授级)，从事循环流化床锅炉燃烧技术的研究开发、设计及工程化的 应用研究工作。E-mail：sunxianbin@tpri．com．cn 27 万方数据 1；相关系统见图2，试验台最大燃烧热功率为4MW， 机提供。分流回灰换热器的总风量通过与一次风道 燃烧室高度为9m，下部横截面积1．5m×0．4m，上部的旁路阀门调节，每个小风室的风量可单独调节。烟 m×0．8 横截面积1．5 m。燃烧室布置有可伸缩的水 气经管式除尘器后通过引风机由烟囱排人大气。试 冷枪，用以调节燃烧室温度和热负荷。分离器采用绝