济南大学毕业设计外文资料翻译参考格式(理工科类)2014

Powder Technology ,2007,178:114–118)

Regulating characteristics of loop seal in a 65 t/h oil shale-fired circulating fluidized bed boiler

Xiangxin Han, Zhigang Cui, Xiumin Jiang⁎, Jianguo Liu

Institute of Thermal Energy Engineering, School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, 200240, PR China

摘要本文对65t/h油页岩燃烧流化床锅炉的环封调节特性的研究是为了引导一个工业冷却试验。环封的起始特性、空气供给度的影响和密闭液态空气是需要调查的。与其他的校正模型比，保持流化空气速率恒定和调节供应空气流量的联合监控模式可使环封获得更好的调节质量，也为循环流化床锅炉稳定运行提供更可靠的保证。为了防止循环材料在循环底部的沉积和结渣,流化空气流量和空气供应度最好为分别为循环材料的最小流化速度的2-3倍和1.2-1.5倍。这些实验结果可以为调节65t/h循环流化床锅炉的热条件和设计一个新的环封作为一个参考。

关键词油页岩，循环流化床，环封，调节特性曲线

1.引言

油页岩的燃烧技术主要包括粉燃料炉、气泡流化床和循环流化床。因为它非常低的污染排放量和对低级的化石燃料的良好适应性,油页岩循环流化床技术已经被广泛认为是在所有油页岩的利用率模式中最干净、最经济的途径。

作为一个循环流化床锅炉循环回路的重要组成部分,固体循环回收系统控制固体循环率。一般来说,有两种类型的阀门可用于固体循环系统:一类是是机械阀,另一类是是非机械阀。典型机械阀门有旋转形，螺丝形,蝶形,和滑动形阀门,机械的移动部件驱动并控制燃料的流动率。在高温高压条件下，由于密封和机械等问题，这类阀门不能轻易使用。在高温和一定压力条件下,通常用非机械阀门(环形、L-型、J-型和V-型阀门)。在建筑中由于移动部件的缺乏使得非机械性型阀门更畅销,便宜和简单。因此,从1996年中国华电开始对65t/h油页岩循环流化床锅炉成功应用环流而被投入商业运营,也被认为是最早的大型石油页岩循环流化床锅炉应用在生产生活中的粒子。

为了扩大石油页岩CFB锅炉,作者曾研究65t/h油页岩循环流化床流动结构和燃烧特性的提升途径。本文的主要目的是研究在65t/h密封油页岩循环流化床锅炉的调节特性。

2.实验

2.1 实验装置

图1：说明了65t/h石油页岩循环流化床锅炉的原理图。炉高17米,在下游横截面面积为23平方米，在上游逐渐减少到10.47平方米并在空气分配器中实现高流化速度,可以有效地产生怜板状油页岩颗粒。顺着热气体的流动的反方向,锅炉包含一个带水冷却膜的火炉、过热器、蒸发管束,在中等温度的两个气旋,省煤器和空气预热器。65t/h循环流化床锅炉通过使用气旋、灰漏斗、储水管、环封和循环回收管道构成固体回收系统。主蒸汽的压力和温度5.29 MPa和450°C,分别;炉温度可保持在850°C 左右主要通过调节空气比、循环灰比例等。江等人已经描述了循环流化床锅炉特性的更多细节。

熔炉,(3)过热器,(4)蒸发管束,(5)气旋,(6)灰漏斗,(7)废气加热器,(8)环封,(9)空气预热器。T1--T6:温度测量计的位置。

图2：图2显示了65t/h循环流化床锅炉的环封的结构和尺寸,它的厚度为500毫米。在环封中有三个隔间:一个隔间是紧挨在储水管下面并被称为材料循环的“供应室”;另一个是紧挨在回收管上面的材料循环的“恢复室”;“回收室”是第三室,在供应和恢复室之间。供应和回收室之间的隔间是环封中材料循环的通路。控制循环的空气来自一个单独的在供应室和回收室之的下气箱,由罗茨鼓风机控制。供应室负责“送风”;其他空气通过循环室后形成“流化空气”。流化空气在回收室使循环材料完全流化,防止沉淀到回收室底部。在供应室提供空气可以疏松循环材料并为其通过供应室和回收室之间的通道提供动力,也可以防止循环材料沉淀到供应室底部。

图2.环封结构的示意图。所有尺寸均为毫米。(1)供应室,(2)储水管,（3）回收室,(4)恢复室。

2.2 实验材料

在这项研究中实验材料是65 t / h循环流化床锅炉的循环材料。表1给出了它的

物理性质,表明循环材料的颗粒大小不一。粒度范围宽的细颗粒会帮助改善粗糙固体流化特性。即使在一个非常低的流化速度，回收室也会有一个高循环率。因此,循环材料的较宽的粒径范围有利于稳定地操作65t/h锅炉的环封。

2.3 实验方法

在这个实验中,在每个测试之前料斗中必须充满循环材料,因为环封中没有立管流化操作。立管只是用作环封回路中的材料的接收器。空气通过环封的时间需要记录下来。在指定的时间间隔后,从立管底部收集环密封材料并进行称重,然后可以计算循环材料率。

3结果和讨论

3.1 空气分配器的阻力特性

图3说明了没有循环材料的供应室和回收室的空气分配器的阻力特征会陷入循环,表明上两室的空气分配器的空气阻力特性的是相似的。

3.2 环封的起始特性

类似于其他非机械阀门，环封有一个关于最小通风的实验。只有当空气流量达到最低值时，环封开始运作，固体颗粒开始流动。发生这种情况后,材料循环速度会随空气流量的增加而增加。研究者还发现,相比于仅在空气供应处的应用，空气的最小流量对空气流动处和空气供给处的供应是不足的,原因是供给处的空气进入回收室时还需要通过供应和回收室之间的通路有一定的消耗。图4显示了在没有注入新的流化空气时材料循环率与液化空气的关系。根据图4,流化空气在单独作用时最小流量应在80Nm3/h左右。

3.3 流化空气对材料循环率的影响

流化空气是在环封过程中影响循环运输材料、调节和控制循环材料率的一个重要因素。前面的实验表明,固体颗粒在通过回收室旁边的通路（处于回收和恢复室之间）时存在一个停滞区域,空气流动速率非常低。停滞区域随着空气流动速率的上升而逐渐减少。在回收室中，当空气流动速率高到足以使流化所有的固体颗粒时,停滞区将会消失。在环封中为防止固体颗粒的沉积和结渣,空气流动速率的选定至少应等于循环材料的最小流化速度。基于对65t/h锅炉环封的操作经验,这时适于操作的空气流动速率应是2−3倍的最小循环材料流化速度。

图5显示了不同的空气供应率下材料循环率与空气流动速率的关系。根据图5,在供应空气率为57.9 Nm3/h时,材料循环率将随空气流动速率的增加呈线性增加。然而,当空气供应率为83.4Nm3/h、空气流动速率为0Nm3/h时，材料循环率已明显超过40t/h,随后并急剧增加，与此同时随着空气流动速率的逐渐增加。在实验结果的基础上,回收室将获得大量的空气供应量，使液化固体中没有流化空气注入,从而很小速度的流化空气可以使液化回收室的低停滞区的材料循环速度大大加快,这将不利于锅炉的稳定运行。