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如果是单布风板大床面,为了解决大床面受热面布置、炉膛中间受热面的强度、震动和二次风穿透问题,图7给出了一种解决方案。
2 床料平衡及翻床控制
白马600MW CFB锅炉采用双布风板结构设计,当双布风板支腿间物料失衡,易导致翻床事故,影响锅炉安全稳定运行。因此,研究CFB双布风板支腿间床压平衡特性及机理,并提出有效的双布风板支腿物料平衡策略是超临界CFB锅炉研发过程中的一项关键内容。国内对翻床的研究主要集中在引进型300MW CFB锅炉,相应的研究工作包括大量实炉运行调试、试验台研究和数值仿真模拟。研究认为由于左右侧炉膛外界条件的不对称(如给煤量,回料量等存在偏差),引起两侧炉膛内物料流动不对称,进而导致裤衩腿上部物料发生横向不对称流动,当单侧床压流阻达到一定程度时会造成翻床。
浙江大学就600MW CFB双布风板支腿床料翻床特性在双布风板支腿循环流化床冷态试验台上进行了试验研究,双布风板支腿左右两侧布风板流量可单独控制。
图8为双布风板支腿风量偏差和床压偏差动态曲线。试验时,逐步减小总流化风量,两侧支腿的流化风量一开始同步减小,表现为风量偏差动态平衡。当总流化风量减小到某一数值时,开始发生翻床现象,左侧支腿流化风量突然增大,而右侧支腿的流化风量急剧减小,整个翻床过程仅需约125s。翻床过程中的风压偏差与风量偏差的方向相反,在翻床过程中阻力和风量呈正反馈。当翻床发生时,右侧支腿床压大于左侧,即右侧支腿的床料量较大,流化风更多地从阻力较小的左侧支腿通过,如此又将更多的床料带到右侧,这样循环作用下便形成了翻床。
根据试验结果,在试验台上建立了床压平衡控制系统,采用可编辑逻辑控制器(PLC)实现控制。当试验台出现翻床时,床压平衡控制系统将根据左右流化风流量的偏差自动调整左右流化风阀门的开度,使左右支腿炉膛的风量恢复平衡,从而控制床压平衡。图9显示两侧风量偏差与双布风板支腿区床压偏差动态曲线为周期波动函数,且与两侧流量偏差曲线周期相同,相位相差半个周期。
CFB锅炉双布风板支腿结构具有自平衡特性,但当总流化风量低于某一临界值时将导致翻床事故发生。具有双布风板设计的循环流化床锅炉运行中使双布风板支腿系统始终处于自平衡状态运行是保证锅炉安全稳定运行的第一选择。
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