高温型循环流化床锅炉炉膛传热系数的试验研究
2014-04-13孙献斌刘海峰王海涛时正海高洪培金森旺
孙献斌, 刘海峰, 王海涛, 时正海, 高洪培, 金森旺
(中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司,北京 100098)
符号说明:
Q——水冷壁换热器的传热量,W
h——总传热系数,W/(m2·℃)
FO——床侧管子的外表面积,m2
Δt——管内流体与管外物料的对数平均温差,K
qm——水的质量流量,kg/s
cw——水的平均比热容,kJ/(kg·℃)
t1、t2——水的进、出口温度,℃
h1——工质侧传热系数,W/(m2·℃)
h2——床层与换热器表面的传热系数,W/(m2·℃)
Ff——工质侧总面积,m2
δ——换热器管子壁厚,m
λ——换热器金属导热系数,W/(m·℃)
ρsus——颗粒悬浮密度,kg/m3
β——颗粒悬浮密度指数
tb——床温,℃
为提高燃用无烟煤等难燃煤种的循环流化床(CFB)锅炉的燃烧效率,国家“十二五”科技支撑计划中提出开发高温型CFB锅炉的研究思路,即将CFB锅炉炉膛燃烧温度由850℃左右提高到920~1 050℃,以提高飞灰可燃物的燃尽率.对于高温型CFB锅炉而言,提高炉膛燃烧温度时,炉膛辐射传热系数必然会增大,但由于炉内热交换过程的复杂性,难以用理论分析的方法确定炉内传热系数的大小及变化规律.为此,笔者在热功率为1 MW 的CFB锅炉试验台上安装试验受热面,对炉膛传热系数进行了试验研究.
1 试验装置
所采用的CFB锅炉试验台如图1所示.其中,试验台的燃烧热功率为1 MW,炉膛总高度为23 m,布风板长为0.351 m、宽为0.175 m,炉膛上部横截面长和宽均为0.351 m.在炉膛不同高度处布置抽屉式水冷受热面.炉膛出口的高温旋风分离器下端布置有立管、回料器及回料斜管,与炉膛共同构成了CFB锅炉的热循环回路.回料器的流化风来自升压风机出口.从旋风分离器流出的烟气进入尾部烟道,在尾部烟……
