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6MW生物质发电机组炉内冷态流场研究摘要
发布时间：2013-06-11 08:07 来源：未知
基于节能减排的基本国策，国家发改委提出了电力工业结构调整的要求，对小火电机组实行关停或改造。某电厂原2#机组，容量为6MW，配备35t/h抛煤机倒转链条炉排燃煤锅炉，原设计燃料为淮南大通烟煤，改造后拟采用生物质燃料。本文的工作目标是：针对生物质燃料的特点，拟定锅炉燃烧系统的改造方案，并在方案实施后完成锅炉的冷态调试。
在计算原设计煤种和生物质燃烧特性参数的基础上，通过对比发现两种燃料的燃烧特性相差很大，所以必须对机组的燃烧系统尤其是配风系统进行改造。本着不改动锅炉受热面、尽量保留原有链条炉排和炉膛结构的原则，改造方案确定为：拆除原三台抛煤机，抛煤口改为一次风口；加大二次风量（增加二次风喷口数目，并更换二次风机）。
借助FLUENT软件模拟了抛煤口改为一次风口并加大二次风量后的炉内流场，模拟结果表明：气流撞击后墙，后墙下侧流场不利于粒子沉降到炉排。
为了防止炉膛水冷壁结渣，并提高生物质颗粒燃料在炉排上的沉降份额，对前后二次风射流角度进行了调整，借助FLUENT软件模拟了二次风角度调整后的炉内冷态流场，对比分析后确认：前二次风水平、后二次风上仰45度时，炉内流场具有相对比较合理的结构。确定二次风射流角度后，又模拟了不同风量配比条件下的炉内流场，对比分析得到优选的风量配比条件。通过上述工作最终确定锅炉配风系统的改造方案，木屑颗粒机专业压制生物质颗粒燃料。
配风系统改造方案实施后，对新系统的炉内冷态流场进行了实炉冷态测试的试验研究，以数值模拟得到的各个风口速度为基准，在冷态试验中把各个风口的速度调节到逼近于数值模拟的速度值。实际测量了炉内3个平面上的速度分布，并通过火花示踪显示炉内实际流场，将火花示踪结果、实炉测试的结果和数值模拟的结果进行对比，发现吻合得比较好，说明数值模拟的结果是可靠的，锅炉的改造方案是可行的。
数值模拟和冷态试验研究表明：改造后的二次风切入一次风主流位置比较合理，炉内气流充满度较好，粒子在炉排上沉降均匀，在一定程度上减轻了火焰刷墙的程度。炉内一次风正常无明显偏斜，炉膛出口处速度分布均匀，有利于提高燃烧效率、防止水冷壁和过热器结渣。
