王洪武

【摘要】本文是以当前才投入使用的330MW循环流化床锅炉作为参考，采用模拟参数的方式，计算出其炉内传热系数，从而对富氧状态下其炉内的传热特性进行分析，得出影响燃烧的因素，根据其传热性能是否有必要设置一些换热器来维护炉膛的正常运行。

【关键词】循环流化床；富氧燃烧；传热

富氧燃烧技术不仅可以提高资源利用率，还可以减少燃烧为环境带来的困扰。故而，科研单位也都开始对该项技术进行实验研究。传热本身就具有一定的复杂性，如果在燃烧过程中还具有一定的附加因素，那么对于传热的研究又增加了几分难度。在燃烧的过程中，如果氧气的量发生变化，那么其产生的烟气成分也会有所改变。燃烧的最后会生成大量的具有辐射效果的CO2和H2O，因此，需要充分考虑到气体辐射。

一、330MW循环流化床锅炉介绍

330MW循环流化床锅炉的燃烧，需要大量的空气进入锅炉之中，其中有45%的空气都是经过燃烧室底部的水冷布风板进入锅炉之中，大直径回流式风帽经过实践的检验，证明其具有耐磨性、流畅性、防漏性等诸多优点，故而，该锅炉布风板采用的是大直径回流式风帽[1]。330MW循环流化床锅炉的炉膛是单炉膛结构，其四周都是由膜式水冷壁构成，其炉膛的床温设计为910℃。循环流化锅炉炉内的传热是发生于物质在气体与固体相互转化的流动过程。在研究其传热系数时，需要结合整个锅炉的设计结构，以及其中的对燃烧状况影响较大的因素，并进行针对分析。该锅炉的整体设计充分吸收与综合了国产210MWCFB锅炉的运行经验，从多个方面进行了改进与放大，使得其结构更为科学、合理。该锅炉的型号HG-1025/18.64-L.PM41

大概数据介绍：

二、330MW循环流化床锅炉炉内传热特性解析

国产330MW循环流化床锅炉总的热功率约为30%BMCR。其过热器得到了一定的改进，相对较为优良。

（一）燃烧参数 通常来说，在研究传热特性时，燃烧物会影响到最后的燃烧结果，所以，需要针对燃烧物成分进行分析。现以江西省低发热量与外省高发热量煤两个煤种为例，并针对其具体成分进行分析。将其置于就氧气充足的燃烧状态下分别燃烧，对燃烧的进度进行观察记录，并采取一定的措施，使其流化速度相对稳定。如下，是在富氧状态下，煤矿燃烧中挥发的成分与质量分析公式。

其中，XVM是具体煤种中挥发分的工业分析含量，CTar是焦油的质量份额。

（二）固体颗粒 固体颗粒的直径对于传热系数的影响较大，因此，在研究传热系数时，需要对固体颗粒的大小进行控制[2]。虽然当前在330MW循环流化床锅炉中，采取了一定的设计手法，将颗粒的影响降低，但是仍旧存在，尤其是密相区，颗粒特性对其影响十分严重。下图为颗粒直径与传热系数的具体影响状况：

（三）空隙率 稀相区的空隙率是影响对流传热系数的关键，可以说，空隙率是影响稀相区传热系数的重要参数之一。下图是对四种工况下空隙率不同时的传热系数变化。

（四）传热特性分析 通过如上几个参数的分别分析与计算，根据其变化的曲线图，并综合该锅炉的燃烧特性，得出结论：随着氧气浓度的增大，炉膛吸收热量比例逐渐减小；氧气浓度越大，这个趋势就趋于平缓。也就是说在燃烧进程稳定的状况下，需要对锅炉进行外部受热处理，才可以对其热量的平衡进行稳定，进而使得炉内的燃烧不受影响，保持正常。

三、结束语

330MW循环流化床锅炉属于一种新型锅炉，所以研究数据不甚完善。本文通过对其设计结构进行介绍，有助于计算出有效燃烧的比例，从而确定在燃烧过程中燃烧物的燃烧度，通过采取措施，来使传热系数达到最大，以实现资源利用的最大化。

参考文献

[1]王春波，侯伟军，陈传敏，霍志红.富氧燃烧循环流化床锅炉炉内传热特性[J].中国电机工程学报，2011，20：1-6.

[2]王春波，霍志红，邢晓娜.增压富氧燃烧流化床炉内传热特性[J].动力工程学报，2012，03：182-186.