水电之家讯：本文以某电厂490t/h循环流化床(CFB)锅炉为研究对象,分别在空气燃烧气氛和富氧燃烧气氛下进行炉膛热力计算,通过分析比较计算结果得出循环流化床在富氧燃烧条件下的燃烧特性｡
1燃烧计算过程分析
空气气氛燃烧时,O2:N2的比例是固定不变的,当过量空气系数确定后,燃烧产物的量也相应确定｡采用富氧燃烧方式时,燃烧中CO2再循环的比例及送入炉膛的O2浓度在一定范围内是可变的,燃烧产物的量与炉膛的燃烧温度随O2/CO2比例改变,通过提高助燃空气中的O2比例强化燃烧,达到高效节能的目的｡
该技术以O2/CO2代替空气组织燃烧，与常规燃烧相比，烟气成分将发生很大变化，传热特性也将改变｡富氧燃烧相对于常规燃烧,稀相区的传热系数没有明显变化,数量级相差不大｡因此,对于炉内各受热面的传热系数,只需按照常规工况进行计算,涉及到一些热力参数及关联式的改变｡
根据CFB锅炉相关文献,在过量空气系数1.22,排烟温度为136℃,且最大连续工况下进行计算,相关的计算参数及计算结果如表1~表4所示｡
2计算结果分析
(1)由表4看出,当O2/CO2的比值为21/79时的床温低于空气气氛下的床温20℃,这是因为CO2的比热容较空气中N2的比热容要大,致使富氧燃烧时烟气的比热容大于空气气氛下燃烧时烟气的比热容｡而且2种情况下烟气的体积相差不大,所以炉内的温度水平较低｡当O2/CO2的比值为30/70时,虽然CO2的份额较大,但是烟气体积却较前2种情况下小,所以床温也较前两者的高;
(2)富氧气氛下的脱硫效率高于空气气氛下的脱硫效率｡原因是烟气再循环延长了SO2在炉内的停留时间,使SO2的富集浓度增加,而且高浓度的SO2对CaSO4的分解起抑制作用｡O2/CO2的比值为30/70时的脱硫效率高于比值为21/79时的脱硫效率,原因在于前者气氛下的烟气量小于后者,故烟气中SO2的浓度高,脱硫效率也相应提高｡随着脱硫效率的提高,所需的钙硫摩尔比也相应增加｡3种情况下SO2的排放浓度没有太大变化,但排放量随烟气量的减小而减小;
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