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循环流化床燃料粉碎功耗计算模型 energy consumption calculation model of cfb fuel comminution
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循环流化床燃料粉碎功耗计算模型
刘雪敏-,吴玉新·,吕俊复-,张缦,,赵勇纲2
(1.清华大学热能工程系热科学与动力S-程教育部重点实验室,北京100084;
2.神华国能(神东电力)集团公司,北京100032)
摘要:针对循环流化床锅炉给煤粉碎功耗的计算问题,在总结粉碎功耗规律研究进展的基础上,分析了
单一粒度颗粒的粉碎功耗预测理论,介绍了粉碎功耗理论的3种著名假说(体积假说、面积假说和裂缝假
说)下的粉碎功耗计算通用关系式:针对具有复杂粒度分布物料的粉碎功耗,将产品粒度分布作为参数引
入能耗计算中.获得了不同产品粒度分布时的粉碎功耗理论预测结果,粉碎实验结果表明,物性和给料粒
度对粉碎功耗也有重要影响。在理论分析与推导基础上,结合实验结果提出了循环流化床的燃料粉碎功耗
计算模型.
关键词:煤;循环液化床;粉碎功耗;模型预测;粒度
中图分类号:TKl6 文献标志码:A 文章编号:1004—9649(2013)10—0005—04
0引言 分析总结.针对单一粒度颗粒的粉碎功耗预测理
论.介绍了粉碎功耗理论的3大著名假说。描述
在相当长的时期内.中国的能源以煤为主. 了粉碎功耗计算的通用关系式:针对具有复杂粒
预计到2020年.燃煤电厂仍将占总装机容量的度分布物料的粉碎功耗预测理论.获得了当粒度
75%左右【M。其中.循环流化床作为清洁煤燃烧技 分布分别满足G—S分布、R—R分布和分形分布时
术的一种,具有燃料适应性广、可消纳大量煤矸 的不同计算方法。在此基础上.结合实验结果提
石、可减少脱硫成本和NO。生成量低等优势[3。】, 出了循环流化床的燃料粉碎能耗计算模型。
近年来得到了迅速的发展。循环流化床条件下的
燃烧.煤颗粒可以很粗【5】,但付出的代价是流化风 1 单一粒度粉碎功耗预测理论
机的高压头.即在节约煤颗粒破碎能耗的同时.
增加了一次风机的电耗【s一。综合两方面的影响. 1.1 面积假说、体积假说、裂缝假说
通常循环流化床锅炉的厂用电率比常规煤粉炉高 面积假说【10]
1%~3%【9】。在破碎与燃烧之间平衡的经济细度.
铀z=cn(丢去) (1)
目前主要是利用经验去摸索。粉碎过程中,外力
做功转化为颗粒群的能量增加。人们对粉碎功耗 式中:e。。:为粉碎功耗;菇。为初始粒度;省,为产品
曾提出了许多相关的理论.其中典型的有面积假 粒度;C。为面积假说的功耗系数。
说、体积假说和裂缝假说[10一2】。文献『13—141建立体积假说[HI
了涵盖基本机理的通用关系式。早期的粉碎机理
%:=CKl。g等 (2)
大多考虑单一粒度颗粒的粉碎行为.试图给出粉
式中:cK为体积假说的功耗系数。
碎功耗的机理解释。文献[15—17]在此基础上,引
人产品的粒度分布.建立更加精确的、符合实际 裂缝假说【12]
粉碎过程的能耗计算模型。目前,对于煤在循环
流化床锅炉的给料粒度范围(0~10mm)的研究报
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