循环流化床锅炉输入热量计算方法的探讨.pdfVIP

维普资讯 2OO6年第2期 东北电力技术 7 研究 与 循环流化床锅炉输入热量计算方法的探讨 一 应用 A DiscussiononInputHeatCalculationMethodologyofCFBBoilers 范永春 ，林安飞 (1．广东省电力设计研究院，广东 广州 510600；2．华北电力大学，河北 保定 071003) 摘要：综合考虑脱硫效率 、钙硫摩尔比、脱硫剂成分等因素对输入热量的影响，建立了循环流化床锅炉输入热量的数学模 型。适用于各型循环流化床锅炉及不同煤种和脱硫剂，较以往各种方法更全面、准确。 关键词：洁净煤技术；循环流化床锅炉；热效率；输入热鼍 [中图分类号]TM621．2 TK229．6+6 [文献标识码]B [文章编号]1004—7913(2006)02—0007—02 我国的一次能源消费中，煤炭 占70％以上。 化床锅炉炉型众多，燃料种类也不齐全，很难总结 虽然包括核能在内的其他能源比例逐渐增加 ，但煤 出一般性的规律。特别是在锅炉容量不断增大的过 炭占主导地位的局面在今后相当长的一段时间内不 程中，大量试验数据需要重新验证和修正，因此 目 会发生根本变化 (据专家预测，至少持续到 2050 前还没有总结出带有普遍性的热效率计算方法。 年)。在环境问题 日益严峻的今天，能源的清洁利 输入热量的计算是锅炉热效率计算的基础，本 用和转换是经济得以持续发展的重要保障。循环流 文就循环流化床锅炉的输入热量这一问题进行探 化床 (CFB)锅炉是一项比较成熟的洁净煤技术。 讨，建立一个比较全面和准确的数学模型。 由于独特的流体动力特性和结构，使其具有燃料适 1 脱硫工况基本计算 应性广、燃烧效率高、氮氧化物 (NO)和硫化物 (sO)等污染物排放量小、燃料破碎系统简单等独 1．1 脱硫反应化学方程式 特优点。被国际上公认为商业化程度最好的洁净煤 循环流化床锅炉在燃烧高硫煤时，需要加入脱 技术之一，在世界范围内得到广泛应用，并正向大 硫剂进行炉内脱硫。通常使用的脱硫剂是石灰石或 型化方 向发展 。 白云石，主要成分是碳酸钙 (CaCO)、碳酸镁 环保和效率是循环流化床锅炉发展的核心 (在 (MgCO3)、水分 (H20)和二氧化硅 (SiO2)等惰性 保证效率的同时降低污染物排放)。目前对循环流 物质。当温度超过 CaCO3和MgCo3的煅烧平衡温 化床锅炉环保问题的研究已非常深入，不仅对低 度时，将发生分解反应，生成相应的氧化物和二氧 NO排放、炉内石灰石脱硫等重大问题有了深入的 化碳 (cO2)，其反应为吸热反应，反应方程式为 了解，而且对 N20、CO排放等原来不太重视的问 CaCO3：CaO+C02—1830．6H／kg (CaCO3) 题也给予了充分关注，对如何保证和提高循环流化 (100．09)= (56．08)+ (44．01) 床锅炉的热效率也有了一定的认识。循环流化床锅 M 03=Mgo+C02一l183．9H／kg(MgCO3) 炉的热效率计算有别于常规的煤粉炉和层燃炉，这 (84．32)= (40．31)+ (44．01) 是由于脱硫剂的使用和循环流化床锅炉的结构所 燃煤中的硫 (s)在加热时析出，若氧浓度较 致。我国的GB／T10184--1988 《电站锅炉性能试验 高，一般被氧化成二氧化硫 (SO)。脱硫剂煅烧后 规程》没有涉及循环流化床锅炉热效率的计算问 生成的氧化钙 (CaO)与 sO2发生硫酸盐化反应 ， 题，对循环流化床锅炉在脱硫工况下某些