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《循環(huán)流化床鍋爐布風(fēng)板結(jié)構(gòu)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)工業(yè)爐石油化工設(shè)備技術(shù),2004,25(2)·9·Petro—ChemicaIEquipment’I、echn0109y循環(huán)流化床鍋爐布風(fēng)板結(jié)構(gòu)胡坤后1王勝斌2(1.華中科技大學(xué)煤燃燒國家重點實驗室,湖北武漢430082;2.武漢石油化工廠,湖北武漢430082)摘要:分析了75t/h石油焦循環(huán)流化床鍋爐布風(fēng)板阻力偏小、氣流不均和床層漏渣等問題的原因,從理論計算和冷態(tài)試驗兩方面闡述了布風(fēng)板改造前后阻力的變化。布風(fēng)板改造后消除了原有隱患,保證了物料的正常流化和鍋爐的穩(wěn)定燃燒。關(guān)鍵詞:循環(huán)流化床;鍋爐;布風(fēng)板;風(fēng)帽中圖分類號:TE963文獻標(biāo)識碼:B文章編號:1006—
2、8805(2004)02一0009一03l概況循環(huán)流化床(CFB)鍋爐的布風(fēng)裝置是CFB鍋爐燃燒系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,它具有兩大作用:一是支撐靜態(tài)的床料;二是使流經(jīng)布風(fēng)板的氣流產(chǎn)生一定的阻力,保證布風(fēng)板上氣流分布均勻,以維護穩(wěn)定的物料流化。布風(fēng)板設(shè)計合理與否,直接影響鍋爐是否正常流化和燃燒。如果布風(fēng)板阻力過大,將增大一次風(fēng)機電耗,而且可能使流化質(zhì)量下降;反之,如果布風(fēng)板阻力過小,氣流容易不均,也使流化惡化。因此,合理選擇布風(fēng)板結(jié)構(gòu),是非常重要的。武漢石油化工廠75t/h石油焦CFB鍋爐布風(fēng)裝置由于原設(shè)計存在一定的問題,阻力過小,造成流化不穩(wěn)定,風(fēng)室大量漏渣,經(jīng)常發(fā)生故障停爐。針對
3、此隱患,我們對風(fēng)帽及布風(fēng)板進行了幾次改進,較好地解決了上述問題。2設(shè)計存在的問題布風(fēng)板由后墻水冷壁下集箱引出的44根聲60mm×5mm的管子形成,原設(shè)計布風(fēng)板上裝有684個定向風(fēng)帽,風(fēng)帽分A型、B型兩種,風(fēng)帽節(jié)距120mm,其中A型風(fēng)帽646個,B型風(fēng)帽38個,均采用耐熱鋼精密鑄造而成。原設(shè)計風(fēng)帽結(jié)構(gòu)見圖1,A型風(fēng)帽出口由9個≠6mm的小孑L和1個聲20mm的大孔組成,B型風(fēng)帽由9個聲6mm的小孔和2個聲16mm的大孔組成。布風(fēng)板截面積為9.804m2。根據(jù)以上基礎(chǔ)數(shù)據(jù),可計算出布風(fēng)板開孔率77為4%。開孑L率計算公式:叩一¥式中.厶廠——所有風(fēng)帽出口總面積;S——布風(fēng)板截
4、面積。開孔率4%基本在設(shè)計經(jīng)驗數(shù)據(jù)之內(nèi),略為偏高。一般情況下,壓降的大小與布風(fēng)板上風(fēng)帽的開孔率的平方成反比。2.1布風(fēng)板阻力低經(jīng)空床冷態(tài)試驗發(fā)現(xiàn),在一次風(fēng)量(標(biāo)準狀態(tài))為4500m3/h的工況下,布風(fēng)板阻力僅為1kPa左右,因阻力低使床層氣流不均勻,嚴重影響流化質(zhì)量,原設(shè)計布風(fēng)板空床冷態(tài)試驗數(shù)據(jù)見表1。表l原設(shè)計布風(fēng)板空床冷態(tài)試驗數(shù)據(jù)一次風(fēng)量爐膛出口床層壓力/風(fēng)室_I_li力/布風(fēng)板(標(biāo)準狀態(tài))/m3·h負壓/PaPa11a阻力/Pa27500一4002042()40036850一60O68042170一40—1083084045300一40—309509805】100一3
5、0—lO1260127056750一10一80l50015802.2風(fēng)帽漏渣鍋爐運行十幾天后停爐檢查,發(fā)現(xiàn)風(fēng)室內(nèi)部有大量床料,情況嚴重時漏下的床料接近風(fēng)室容收稿日期:2003一05—23作者簡介:胡坤后(1964一),男,湖北武漢人,1985年畢業(yè)于南京動力工程學(xué)院熱工專業(yè),現(xiàn)為華中科技大學(xué)熱工專業(yè)在讀碩士,現(xiàn)在中國石化集團武漢石油化工廠熱電車間從事管理工作,車間主任。已發(fā)表論文3篇。萬方數(shù)據(jù)石油化工設(shè)備技術(shù)積的1/3。曾經(jīng)因為床層大量漏渣,造成風(fēng)室二次燃燒,將風(fēng)室嚴重?zé)龘p。分析其原因,主要是風(fēng)帽出口大口徑噴孔為水平布置(見圖1),結(jié)構(gòu)設(shè)計欠妥,而且流化不均勻。風(fēng)帽連接鈴A
6、Ij爭蜘A巧9風(fēng)帽B犁Ixl帽圖1原設(shè)計風(fēng)帽結(jié)構(gòu)3布風(fēng)板結(jié)構(gòu)的改進3.1布風(fēng)板首次改進針對布風(fēng)板存在的問題,我們對布風(fēng)板人口及風(fēng)帽出口結(jié)構(gòu)進行了改進。(1)風(fēng)帽進口增加節(jié)流圈為了增加布風(fēng)板阻力,最簡易的辦法是從風(fēng)帽進口連接短管著手。原設(shè)計風(fēng)帽連接管為乒43mm×4mm,為了增加其阻力,在其內(nèi)部增加了乒34mm×4mm的節(jié)流圈(見圖2)。(2)風(fēng)帽出口改進噴孔結(jié)構(gòu)風(fēng)帽連接管節(jié)流圈圖2初次改進后風(fēng)帽結(jié)構(gòu)風(fēng)帽漏渣現(xiàn)象較普遍,漏渣的原因較多,如風(fēng)帽的結(jié)構(gòu)形式、床料粒度和運行操作控制等,但主要原因是風(fēng)帽或布風(fēng)板的結(jié)構(gòu)。本臺CFB鍋爐風(fēng)帽采用大小孔徑混合的導(dǎo)向噴嘴,漏渣主要發(fā)生在大口噴
7、孔處。因此,本次改進在其出口增加向下30。的導(dǎo)向噴嘴(見圖2)。(3)改進后的效果安裝節(jié)流圈后,局部阻力增加,根據(jù)流體力學(xué),按照突然縮小和放大計算局部阻力。在環(huán)境溫度為20℃的條件下,一次風(fēng)量(標(biāo)準狀態(tài))分別為45000m3/h和50000m3/h時,安裝節(jié)流圈后理論上布風(fēng)板的阻力將分別增加255Pa和309Pa。2001年2月進行了布風(fēng)板加節(jié)流圈后CFB鍋爐的空床冷態(tài)試驗,試驗數(shù)據(jù)見表2。表2布風(fēng)板加節(jié)流圈后空床冷態(tài)試驗數(shù)據(jù)一次風(fēng)量(標(biāo)準狀態(tài))/爐膛出口床層壓力/風(fēng)室壓力/布風(fēng)板負壓/PaPa阻力/Pam3·h一