考虑横向物质传递的大型循环流化床锅炉动态建模研究

2021-10-23温晨阳许兆峰薛亚丽

动力工程学报 2021年10期

关键词：模型

李政，温晨阳，许兆峰，薛亚丽，刘培

(清华大学能源与动力工程系，电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室，北京 100084)

循环流化床(CFB)锅炉具有燃料适用范围广、能源利用效率高及污染物排放低的优点，是煤炭清洁利用的主要方式之一[1]。大型化、高参数的锅炉可以提升燃煤效率[2]，是CFB锅炉的主要发展方向。2016年7月28日，国家科技部正式将“超超临界循环流化床锅炉技术研发与示范”项目立项，世界首台660 MW超超临界、超低能耗、超低排放“三超”燃用低热值煤的CFB锅炉发电示范项目进入实施阶段。

由于大型化、高参数发展带来锅炉结构的变化，炉膛向大截面积、大宽深比和多分离器并联布置的方向发展。大型CFB锅炉在运行中存在横向非均匀性问题，主要体现在温度分布非均匀和压力波动两个方面[3-6]。在大宽深比的CFB锅炉中，特定的运行工况下床压会出现周期性波动，两侧床压波动曲线相似，时间相差约半个周期[7]。床压波动给机组的安全、稳定运行造成隐患，影响机组的运行效率和经济性。

鉴于大型CFB锅炉横向非均匀性的潜在危害，学界对机理认识不清，目前缺乏对于运行参数横向分布的模拟研究，笔者在原有一维模型的基础上，建立了能够反映大型CFB锅炉参数横向非均匀性的准二维小室模型，并分析了床压横向波动的过程。