超临界循环流化床锅炉的基础研究(孙运凯)

工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences超临界循环流化床锅炉的基础研究全国循环流化床机组协作网第七届年会报告——中国科学院工程热物理研究所2008年11月5日工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences前言基础研究内容锅炉热力匹配研究锅炉炉型研究关键部件特性研究布风均匀性研究锅炉启动运行特性分析报告内容提纲工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences带动多学科中相关问题的研究与发展:两相流动与换热高温固体物料分离与输运煤燃烧过程中SO2生成与脱除、NOx的生成与抑制超临界参数状态锅炉热力特性循环流化床锅炉炉膛内的水动力特性容量放大模拟针对单一目标的多项技术因素集成与优化前言——研究的科学意义从技术发展的成熟程度、环保要求和经济上的可承受性来看，循环流化床燃烧技术是比较现实的高效低污染燃煤技术。研究表明，超临界蒸汽参数循环流化床锅炉的发电效率可以达到43.2%，不但环保达标，而且可高效经济运行。工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences前言——国家战略需求我国煤炭占主导地位的能源现状发展具有广泛燃料适应性的煤燃烧技术环保性能和高效经济运行超临界CFB锅炉是高效的洁净煤燃烧技术国家重大需求——主干电网的主力机组国家“十一五”科技支撑项目国家中长期发展规划工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences前言——现状和趋势国际：法国250MWCFB锅炉、波兰265MWCFB锅炉、韩国220MWCFB锅炉、美国300MWCFB锅炉已投入运行；以ALSTOM和FW为首的锅炉公司已经开始了超临界循环流化床锅炉的开发工作，世界上首台460MW超临界CFB锅炉预计2009年投运。国内：具有自主知识产权的25-50-100-150-200-300MWCFB锅炉已投运，并进入了产业化应用阶段，积累了大型CFB锅炉开发经验。企业及技术引进：引进的300MW亚临界CFB锅炉和600MW超临界煤粉锅炉已投入运行；三大锅炉制造企业都将超临界循环流化床锅炉列入开发计划。技术发展趋势:•合理组织内部燃烧过程，满足日益严格的环保标准；•加强燃料种类的适应性，包括难燃煤种的燃尽问题；•加强运行可靠性和经济性（效率、运行、脱硫）；•采用超临界参数的超大型技术。工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences前言基础研究内容锅炉热力匹配研究锅炉炉型研究关键部件特性研究布风均匀性研究锅炉启动运行特性分析报告内容提纲工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences炉型的选取水动力特性热力匹配关键部件特性启动运行特性布风均匀性关键技术基础研究基础研究内容工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences①②③④基础研究内容基础研究内容围绕方案设计开展，随着方案设计的细化而不断加强。工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences辅机系统选型调研；大容量高参数CFB锅炉燃烧及传热特性调研。调研水冷壁管；外置换热器;风帽阻力；热负荷分布;二次风穿透;旋风分离器;防磨技术。试验空气动力场数值模拟；性能计算；性能计算程序开发。计算总体布置；结构设计；材料选型；工艺工装；控制系统；燃烧回路关键部件。方案基础研究内容工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences前言基础研究内容锅炉热力匹配研究锅炉炉型研究关键部件特性研究布风均匀性研究锅炉启动运行特性分析报告内容提纲工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences从200/300MW容量上升到600MW容量，从超高压/亚临界参数上升到超临界参数670→1025t/h440t/h→690t/h130t/h→240t/h→450t/h35t/h→240t/h1913t/h亚临界超高压再热高温高压中温中压超临界锅炉热力匹配研究工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences超高压200MWe锅炉亚临界300MWe锅炉超临界600MWe锅炉理论热力匹配锅炉热力匹配研究工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences锅炉热力匹配研究理论热力匹配工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences锅炉热力匹配研究理论热力匹配工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences锅炉炉内吸热份额随床温变化锅炉热力匹配研究工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences炉内、尾部吸热份额对比锅炉热力匹配研究工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences前言基础研究内容锅炉热力匹配研究锅炉炉型研究关键部件特性研究布风均匀性研究锅炉启动运行特性分析报告内容提纲工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences炉型研究炉膛返料器汽包屏式过热器旋风分离器空气预热器低温省煤器再热器高温省煤器高温过热器屏式过热器炉膛返料器汽包屏式再热器旋风分离器空气预热器省煤器低温再热器高温过热器低温过热器外置换热器返料器炉膛汽包屏式过热器旋风分离器空气预热器省煤器高温过热器低温再热器高温再热器屏式过热器炉膛返料器汽包屏式再热器旋风分离器空气预热器省煤器高温过热器低温过热器低温再热器135MW300MW200MW600MW工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences炉膛屏式过热器汽包旋风分离器空气预热器返料器省煤器高温过热器低温再热器屏式再热器低温过热器135MW炉型炉型研究工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences炉型研究工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences炉膛屏式过热器汽包旋风分离器再热器高温过热器高温省煤器空气预热器低温省煤器返料器炉型研究200MW炉型工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences炉型研究工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences屏式再热器省煤器低温过热器高温过热器炉膛屏式过热器汽包旋风分离器低温再热器空气预热器返料器炉型研究300MW炉型工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences炉型研究600MW炉型工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences前言基础研究内容锅炉热力匹配研究锅炉炉型研究关键部件特性研究布风均匀性研究锅炉启动运行特性分析报告内容提纲工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences关键部件特性研究——风帽020004000600080001000088100120150200250300350400450500550590△P/Pa布风板风帽1风帽2风帽3风帽4风帽5501001502002503003504004500200040006000800010000DP(Pa)Q(m3/h)芯管小孔直径14mm芯管小孔直径13mm芯管小孔直径12mm芯管小孔直径11mm芯管小孔直径10mm工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences关键部件特性研究——旋风筒工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences关键部件特性研究——返料器单进单出单进双出工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences前言基础研究内容锅炉热力匹配研究锅炉炉型研究关键部件特性研究布风均匀性研究锅炉启动运行特性分析报告内容提纲工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences布风均匀性研究——风室对冲布置非对冲布置工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences布风均匀性研究——二次风穿透工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences布风均匀性研究——炉膛出口工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences前言基础研究内容锅炉热力匹配研究锅炉炉型研究关键部件特性研究布风均匀性研究锅炉启动运行特性分析报告内容提纲工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences锅炉启动运行特性分析锅炉冷态启动曲线工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences锅炉启动运行特性分析锅炉温态启动曲线工程热物理研究所InstituteofEngineeringThermophysics中国科学院ChineseAcademyofSciences锅炉启动运行特性分析锅炉热态启动曲线工程热物理