CFB锅炉中心筒优化提升分离效率与锅炉性能

本文主要探讨了在300 MW级循环流化床(CFB)锅炉运行过程中，由于旋风分离器分离效率下降引发的一系列问题，包括细颗粒逃逸、锅炉床压降低、出口烟气温度过低以及锅炉出力不足。针对这些问题，研究者对锅炉的中心筒进行了优化改造，采用计算流体动力学(CFD)方法对其进行了深入的模拟分析。 改造策略主要包括增加中心筒插入深度，以减小颗粒逃逸的可能性；缩小中心筒直径，并将缩口偏心布置，这样可以有效地减少进入排气管的颗粒，从而提升分离效率。经过CFD理论计算，优化后的中心筒使得分离器的压降增加了约370帕(Pa)，表明了改造措施对压力管理的有效性。同时，总分离效率提升了0.54%，达到99.45%，显示出明显的分离性能提升，尤其是对于小颗粒的捕集效果显著增强。 现场试验数据进一步证实了这些改进的效益。中心筒改造后，锅炉床温平均下降了20℃，表明燃烧效率得到改善；炉膛上部的差压增加了0.3千帕(kPa)，这是分离器效率提升的直接体现。此外，飞灰颗粒的中位径从23微米降至12.6微米，这意味着颗粒尺寸更趋均匀，有利于减少对环境的污染。最为关键的是，锅炉效率得到了明显提高，尿素用量降低幅度达到了50%至70%，这不仅降低了运行成本，也减少了有害气体的排放。 通过这次针对300 MW级CFB锅炉中心筒的优化模拟与实际改造，研究者成功地解决了原有的问题，展示了CFD技术在锅炉设计和优化中的重要作用。这项工作不仅提升了锅炉的整体性能，也为循环流化床燃烧技术的持续改进提供了有价值的参考。该研究结果对于锅炉制造商、运行维护人员以及环保政策制定者来说，具有重要的实践指导意义。