简介:该文是关于高海类毕业论文格式范文与流化床方面毕业论文格式范文.
摘 要：本文主要探究高海拔地区循环流化床锅炉设计措施,分析其影响,助力于提高循环流化床应用效果.研究过程中,从低气压影响对流受热面总传热系数机理出发,分析高海拔区域下循环流化床锅炉设计注意事项,以此为研究基础,结合查尔汗盐湖项目提出循环流化床锅炉设计改造措施,以期为相关工作者提供有益借鉴.
关键词：高海拔;循环流化床锅炉设计;影响
前言：
我国地貌复杂、地域辽阔,存在众多高海拔地区,如青海、云南等地海拔超过2800m,随着海拔升高,大气压自然会降低,对锅炉设计及运行具有一定影响.而受到煤质多变的影响,循环流化床锅炉对煤种适应性较强,符合我国发展需求.因此,在高海拔地区,为发挥循环流化床锅炉应用效果,则应当考虑海拔对该机械设备的影响,做好设计工作,进而提高机械设备的应用效果.
一 低气压影响对流受热面总传热系数机理
1.换热系数影响.炉内烟气在对流放热中,可将其看作不可压缩粘性流体稳定受迫对流换热,压强稳定变化不超过1MPa,则其对气体动力粘度无较大影响[1].而高海拔区域大气压力变化不超过0.1MPa,则可认为大气压力与烟气动力粘度无关,结合分子运动论,气体分子的原子温度及个数,决定两个气体定压比热容,降低氣压不会影响其对流换热系数.
2.受热污染系数.结合热力计算标准,烟气体积流速与固体燃料基准污染系数息息相关,且烟气体积流速受到大气压力影响,低气压下将会增加烟气流速,进而增加炉内烟气动能,降低了污染系数.
3.辐射换热系数.结合热力计算标准,降低气压后,烟气黑度与管外壁会五层温逐渐减小,减小了含灰气流放热系数.
二 高海拔地区循环流化床锅炉设计
1、炉膛尺寸
煤粉锅炉炉膛截面积是根据截面热负荷而定,根据炉膛容积热负荷与截面大小确定炉膛高度.而循环流化床锅炉（CFB）则不同,其运行中热循环回路中热循环物料较多,大幅度增加了炉膛内的热容量,且低温燃烧下,使截面热负荷与容积热负荷重要性不高,所以设计过程中不采取上述方法.CFB锅炉设计中,为保证其合理性,炉膛尺寸则应当根据炉膛物料流化状态及烟速情况而定,该两点均与炉膛流化速度相关,所以以流化速度明确其截面大小,根据炉膛内燃料一次停留时间确定其高度.在获得临界流化速度中,可应用以下公式：
式中, 为颗粒平均粒径; 为气体密度; 为气体运动粘度; 为颗粒密度[2].由此可知, 随压强降低而减少,其余参数则不受压强影响,所以在低压力下,理论上将会增大锅炉临界流化速度.而在工程最低流化速度设计中,相较于临界流化速度较高,所以为保证流化稳定性,可在设计中将海拔影响忽略.
另外,还应当考虑终端速度,流速增加至一定值后,则颗粒可直接被气流带飞的速度.终端速度公式如下：
随着海拔提高,降低了气体携带固体颗粒能力,同等流化速度下,CFB锅炉在高海拔地区外循环量低于低海拔区域.但总体而言,其循环物料量无过多变化,可借助辅助手段提高,所以可根据常规区域选取锅炉流化速度及停留时间.但是,受到大气压力与烟气比容为一次方正比影响,需适当增加炉膛截面.
2、分离器
气固两相流进入分离器流态属于气力输送流态,通常情况下气固比为3-7kg/Nm?,进入旋风分离器后捕捉了大多数固体颗粒,提高了其中物料浓度,此过程中,以质量流量对分离器出力进行衡量,则高低海拔两者均无差异;将气压降低影响忽略,则实际气固两相流进入分离器后,相较于预期其流速有所增加,固体颗粒高速移动将会加强分离器磨损.所以,在计算分离器出力时,将会根据体积流量,适当将其尺寸增加,保证直径与大气压力为0.5次方正比.
3、炉膛受热传热
在CFB锅炉中,由于其传热较为复杂,炉内高温循环物料较多,大幅度增加了对流传热比,结合经验其比例约为35%,水冷壁灰幕边壁层与流化床锅炉水冷壁传热相关,且其厚度不会受到压力影响,所以海拔不会影响对流传热[3].
4、尾部受热传热
尾部受热与煤粉炉基本等同,结合其经验,低气压对受热影响主要在于对流换热有所降低,可通过增加受热面解决,且烟气体积增大,增加了烟速,进而增加烟气灰粒子动能,严重磨损尾部受热面,设计中需将尾部烟气流通截面适当增加,保证尾部受热面的完整性.
5、着火与燃尽特性
当降低气压后,易析出煤粒热解,减慢化学反应速度.在氧浓度为12-25%时,在氧分压降低下,增加了着火延迟时间,且随温度增加减弱,炉内温度超过850℃不再明显.而CFB锅炉燃尽特点,在气压下并无显著变化,主要是CFB锅炉燃烧温度通常为900℃左右,不会影响燃料燃尽;应用循环流化床燃烧方式,热循环回路中燃料停留时间充足;热容较高有效改善着火燃尽条件.
结合上述分析,海拔尽管对锅炉燃尽与点火有一定影响,但影响不大,所以在选择过量空气系数与燃烧温度时,无需考虑海拔影响.
三 高海拔地区循环流化床锅炉改造措施
项目处于查尔汗盐湖,海拔高达2680m,大气压强平均73560Pa,干燥少雨,气压低,蒸发量大、紫外线辐射强,为恶劣高原气候.应用480t/hCFB锅炉试运行,其在高负荷工况下,易产生给煤口结焦问题.经过分析后,发现其主要受到流化风速影响,低气压下增强了燃煤挥发,增加燃烧放热量.
为此,将床上燃烧风与播煤风改为二次热风引用,炉底流化风量增加40000m?/h,炉底一次风总风量达到240000m?/h.而流化风速则为4.31m/s,可满足正常运行需求.并且,在DCS上显示流化风速,便于人员参考[4].
改造风道后增加了炉底一次风量,增大布风板运行阻力.经改造后炉底一次风最大风量为240000m?/h,可满足锅炉正常运行需求.
效果：改造风道后,锅炉顺利试运,在床料添加、清理焦块及燃煤掺烧天然气应用方面,节省众多人力物力与燃料,为项目生产提供了保障,缓解供热中心压力.
总结：综上所述,在高海拔地区,受到大气环境变化影响,会导致炉内热量分配及受热面换热发生变化,进而对于锅炉正常运行造成影响.因此,在设计中应当结合实际情况,从炉膛尺寸、分离器、炉膛受热传热、尾部受热传热、着火与燃尽特性这几方面出发,加强改进循环流化床锅炉,提高其运行可靠性,适应电力部门的发展,从而满足我国电力市场需求,为民众提供充足电力.
参考文献：
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总结：此文结论,这是关于高海方面的大学硕士和本科毕业论文,可作为流化床相关论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.
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[2] 高海和杉木硕士毕业论文范文 高海和杉木有关专升本毕业论文范文8000字
[3] 白萝卜和高海专升本论文范文 关于白萝卜和高海相关自考开题报告范文2000字
