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2.2 排烟温度的测试对照
由图3可知,模拟锅炉与测试锅炉当垃圾与燃煤的质量掺烧比增大时,排烟温度升高。这是因为燃料的成分(主要是水分和发热量)直接影响锅炉的烟气量和烟气特性,因此随着垃圾掺入量的增加,烟气流量上升,烟气流速也升高,导致锅炉的辐射换热量比例下降,对流换热比例升高,尾部对流受热面各段烟温均有所上升;由于烟气流量增大,空气预热器换热面积不足,进一步导致排烟温度的升高。两者不同的是:测试锅炉当掺烧比增大时,排烟温度变化较为平稳且最高仍控制在180℃左右。这是因为在进行仿真模拟时,为更直观的观测掺烧比对运行参数的影响,掺烧比改变时一、二次风侧未进行调整致使模拟结果变化幅度大;另外,由于燃料偏离设计值,使得炉膛出口处的烟温偏高,也导致了排烟温度较测试锅炉整体偏高。
2.3 锅炉热效率的测试对照
由图4可知,模拟锅炉与测试锅炉当垃圾与燃煤的质量掺烧比增大时,锅炉热效率降低。这是因为在其他条件不变的情况下,随着垃圾掺入量的增大,排烟温度不断提高,另外垃圾中水分含量高,燃烧产生的水蒸气使排烟容积增大,导致随着掺烧比的提高锅炉的排烟热损失增加,这是锅炉的热效率不断下降的最主要原因。但是,测试锅炉的锅炉热效率整体上比测试锅炉要低10%左右,这是因为:在ASPENPLUS模拟过程中,进行了很多假设,例如:假设炉内处于稳定运行状态,具有足够长的反应停留时间;煤中N、O、H、S和Cl全部转化为气相,设定C的燃尽程度为0.98。在这些假设条件下,锅炉的固体未完全燃烧热损失q4和气体未完全燃烧热损失q3都很小,而在实际的测试锅炉中不可能实现C的燃尽程度达0.98,根据实际的运行经验,在垃圾CFB焚烧炉中q4一般为10%~15%,q3一般为1%~2%。因此,实际测试锅炉的锅炉热效率一般在65%左右。
2.4 锅炉蒸发量的测试对照
由图5可知,模拟锅炉与测试锅炉当垃圾与燃煤的质量掺烧比增大时,锅炉蒸发量降低。这是因为:在保证锅炉蒸汽参数不变、输入锅炉燃料总热量不变的条件下,过热蒸汽流量与锅炉热效率成正比,即随着垃圾与燃煤质量掺烧比的提高,锅炉的蒸发量降低。
3 结论
本文经过模拟分析以及测试对照得到如下结论:
(1)随着垃圾与燃煤的质量掺烧比增大时,模拟垃圾CFB锅炉的床温降低。
(2)随着垃圾与燃煤的质量掺烧比增大时,模拟垃圾CFB锅炉的排烟温度升高。
(3)随着垃圾与燃煤的质量掺烧比增大时,模拟垃圾CFB锅炉的锅炉热效率和锅炉蒸发量下降。
(4)以上四项的变化趋势和测试锅炉的变化趋
势基本一致。但由于模拟锅炉和测试锅炉的容量以及燃煤、垃圾的热值不同,在变化幅度上有一些偏差。
经过对模拟锅炉与测试锅炉的各种运行数据比较,证明该流化床模型还是较为合理的。该循环流化床垃圾焚烧锅炉的模型具有一定的实际意义,经它模拟得到的仿真数据可以在一定程度上作为实际的垃圾CFB锅炉运行调整的依据。
文献信息
尹航,吴少华,乔凤杰. 掺煤量对垃圾CFB锅炉运行的影响研究[J]. 节能技术,2016,34(05):460-464.
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