大型循环流化床锅炉外置式换热器关键技术研究
辛胜伟1
张缦2
王君峰3
贺峰1
曹培庆1
蔡润夏2
张鹏1
王虎1
陈建斌1
杨海瑞2
1.神华国能集团有限公司,北京1000332.清华大学能源与动力工程系,北京1000843.哈尔滨锅炉厂有限责任公司,黑龙江哈尔滨150046
摘要：外置式换热器对于大型循环流化床锅炉的高效运行有重要意义.为全面掌握CFB锅炉外置式换热器运行特性,消除现阶段制约超超临界CFB锅炉外置式换热器管屏壁温偏差问题,系统总结了外置式换热器的研究现状和关键技术研究进展,并介绍了超超临界循环流化床锅炉外置式换热器的设计方案.研究发现,600 MW超临界CFB锅炉外置式换热器壁温偏差十分明显,壁温分布呈现马鞍形分布(中心区域管屏壁温高,边壁区域管屏壁温低),这是由气泡不均匀性分布决定.外置式换热器内传热系数与受热面布置的空间位置密切相关,外置式换热器流化风速Ug=0.4 m/s时,床中央至x/Xw≈0.6处传热系数基本一致,而靠近壁面区域,传热系数显著降低,边壁流动区占床面宽度的25％～30％.将管束远离边壁区布置可以改善传热系数空间分布的不均匀性,传热系数极值偏差从15％降至6％.660MW超超临界CFB锅炉外置式换热器的设计计算表明,外置式换热器布置高温再热器受热面时,高温再热器管子中径壁温与汽温差可达到58℃,显著制约外置式换热器的安全运行.因此,在660 MW超超临界CFB锅炉的外置式换热器中全部布置汽温相对较低的中温过热器,受热面采用TP347H和TP347HFG材料即可满足要求,仍可保证一定的余量.将外置式换热器管排布置选择与灰流动的方向平行的方式,同时为消除边壁流造成的局部换热不均问题,设计时考虑避免管屏布置在边壁区内,管屏距离边壁的距离应由传统设计的250mm增至500 mm以上,可改善外置式换热器内的气固流动及传热行为,以减小颗粒侧传热偏差.该设计在保证外置式换热器安全运行的同时,还可有效调控炉膛温度和蒸汽温度.
关键词：超超临界循环流化床锅炉外置式换热器传热
分类号：TK221(蒸汽动力工程)
资助基金：国家重点研发计划(2016YFB0600201)
论文发表日期：2020-05-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 120-125 )
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