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300MW循环流化床锅炉物料浓度和传热特性试验测试分析

汇报人：

2024-01-21

目录

contents

引言

300MW循环流化床锅炉概述

试验测试方案

物料浓度测试结果分析

传热特性测试结果分析

结果讨论与对比分析

结论与展望

01

引言

循环流化床锅炉在能源、化工等领域广泛应用，其物料浓度和传热特性对锅炉运行效率和安全性具有重要影响。

目前关于循环流化床锅炉物料浓度和传热特性的研究尚不充分，需要进一步深入探究。

本研究旨在通过试验测试分析，揭示300MW循环流化床锅炉物料浓度和传热特性的规律，为锅炉的优化设计和运行提供理论支持和实践指导。

03

分析物料浓度对锅炉传热特性的影响；

01

研究目的

02

探究300MW循环流化床锅炉物料浓度分布规律；

1

2

3

提出优化锅炉设计和运行的建议。

研究内容

搭建300MW循环流化床锅炉试验平台；

02

300MW循环流化床锅炉概述

结构组成

300MW循环流化床锅炉主要由炉膛、旋风分离器、返料装置、尾部受热面等部分组成。

工作原理

燃料在炉膛内燃烧释放热量，烟气携带物料经过旋风分离器进行气固分离，分离后的物料通过返料装置返回炉膛，实现物料的循环流化。烟气在流经尾部受热面时，将热量传递给工质，最终生成蒸汽。

VS

在循环流化床锅炉中，物料在炉膛、旋风分离器和返料装置之间不断循环。燃料在炉膛内燃烧产生的热量使物料流化，流化后的物料被烟气携带至旋风分离器进行气固分离。分离后的物料通过返料装置返回炉膛，与新加入的燃料混合后再次参与燃烧和传热过程。

传热过程

在循环流化床锅炉中，传热主要通过物料与烟气之间的对流换热、物料与受热面之间的辐射换热以及物料之间的导热来实现。其中，对流换热是主要的传热方式，辐射换热和导热在传热过程中也起到一定作用。传热过程的效率受到物料浓度、温度、流速等多种因素的影响。

物料循环

03

试验测试方案

300MW循环流化床锅炉，配备物料浓度和传热特性测试系统。

采用非接触式测量技术，如激光多普勒测速仪（LDA）和红外热像仪，对锅炉内部物料浓度和传热特性进行实时监测和数据采集。

测试方法

试验装置

在不同负荷、不同床温、不同风量等工况下进行试验，以全面评估锅炉性能。

试验工况

根据试验需求，设置合适的物料投放量、风量、床温等参数，并记录试验过程中的实时数据，如物料浓度、温度分布、传热系数等。

参数设置

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物料浓度测试结果分析

沿锅炉宽度方向，物料浓度也存在差异，通常炉膛中心区域物料浓度较高，两侧物料浓度较低。

物料浓度的分布受到锅炉运行参数、燃料特性、床料粒径等因素的影响。

在锅炉不同高度上，物料浓度呈现不均匀分布，通常炉膛下部物料浓度较高，上部物料浓度较低。

物料浓度过高会导致锅炉床层压降增加，风机电耗上升，同时还会影响锅炉的燃烧效率和传热效果。

物料浓度过低则会影响锅炉的蓄热能力和传热效果，降低锅炉效率。

合适的物料浓度能够保证锅炉的稳定运行和高效传热，提高锅炉的运行经济性。

05

传热特性测试结果分析

随着物料浓度的增加，传热系数呈现先增大后减小的趋势。在物料浓度较低时，传热系数随物料浓度的增加而增大，这是由于物料浓度的增加提高了传热面积和传热效率；但当物料浓度过高时，传热系数反而下降，可能是由于物料颗粒间的相互遮挡和碰撞导致传热效果降低。

不同粒径的物料对传热系数也有影响。一般来说，小粒径物料具有较大的比表面积和较高的传热系数。因此，在锅炉运行中，适当减小物料的粒径可以提高传热效果。

传热特性的改善可以提高锅炉的热效率。通过优化锅炉结构、改进受热面的布置方式以及采用高效的传热材料等措施，可以降低锅炉的排烟温度和散热损失，从而提高锅炉的热效率。

传热特性的改善还有助于提高锅炉的运行稳定性。在锅炉运行过程中，受热面的积灰、结渣等问题会影响传热效果，进而影响锅炉的运行稳定性和安全性。通过改善传热特性，可以减少这些问题的发生，提高锅炉的运行稳定性和安全性。

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结果讨论与对比分析

物料浓度分布特性

在300MW循环流化床锅炉中，物料浓度的分布呈现出明显的非均匀性。在炉膛的不同高度和位置，物料浓度存在显著的差异。这种非均匀性对锅炉内的传热和燃烧过程具有重要影响。

传热特性分析

通过试验测试，我们获得了锅炉内不同位置的传热系数。结果表明，传热系数随着物料浓度的增加而增大。同时，锅炉内的温度分布也对传热特性产生显著影响。在高温区域，传热系数较大，使得热量能够更有效地传递给工质。

对锅炉性能的影响

物料浓度和传热特性的变化对锅炉性能具有重要影响。合理的物料浓度分布和优化的传热特性可以提高锅炉的热效率，降低燃料消耗和污染物排放。因此，在锅炉设计和运行过程中，需要对物料浓度和传热特性进行充分考虑和优化。

与同类型锅炉的对比

与其他300MW循环