掺煤量对垃圾CFB锅炉运行的影响研究

2．1床温的测试对照

由图2可知，当垃圾与燃煤的掺烧比发生变化时，模拟垃圾CFB锅炉和测试锅炉的床温随着垃圾与燃煤的质量掺烧比的增大而降低。进入锅炉的燃料性质是影响运行中锅炉床温的主要因素。通常情况下，燃料的发热量越高，折算水分和折算灰分越低，床温就越高，反之，床温就越低［12］。

垃圾的发热量比煤低，而折算灰分和折算水分却要比煤高，因此，随着掺烧垃圾比例的增大必然使得床温降低。但模拟锅炉的床温整体偏高。这是因为:模拟锅炉的燃料成分偏离的设计工况，为保证额定参数，入炉的燃料量增加，使得炉内的物料量和烟气量增大，床温偏高。

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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