超超临界CFB锅炉外置换热器启动模拟分析

"超超临界CFB锅炉外置换热器启动过程模拟分析是关于循环流化床（CFB）锅炉的一项研究，旨在理解并优化外置换热器在启动阶段的行为。该研究基于已有的CFB锅炉系统机理动态数学模型，详细构建了外置换热器的动态模型，对某660 MW超超临界CFB锅炉进行冷态和热态启动过程的模拟。在冷态启动时，由于外置换热器温度较低（50℃），锥形阀开度仅为5%，以防止快速升温可能造成的损害。而在热态启动（660℃）时，锥形阀可以开启至30%，以充分利用换热器的潜力。在模拟过程中，仅改变锥形阀开度，以观察其对外置换热器性能的影响，同时通过自动控制排渣量来保持炉膛压力稳定。研究发现，冷态启动时，外置换热器先吸收工质（中温过热蒸汽）的热量，然后才开始放热；而在热态启动时，外置换热器始终处于放热状态。工质流量在整个启动过程中应保持在设定值以上，以防止温度剧烈变化导致的安全问题。启动后达到平衡，外置换热器的放热增加会减少炉膛内的放热量，从而降低炉膛温度。热态启动时，由于较大的锥形阀开度和循环灰流量，炉膛温度下降更明显。此外，冷态启动的外置换热器温升曲线时间常数较长，因为采用了较小的锥形阀开度（5%），以防止壁面温升速率过高。这些发现对于理解和改进超超临界CFB锅炉的运行效率和安全性具有重要意义。" 本文主要涵盖了以下几个知识点： 1. 循环流化床锅炉（CFB）的外置换热器设计：外置换热器被用来增加换热面积和提高换热效率。 2. 外置换热器启动过程建模：详细描述了基于现有动态数学模型建立的外置换热器启动模型，包括冷态和热态启动条件。 3. 锥形阀在启动过程中的作用：锥形阀的开度控制着换热器的热量交换，冷态启动时开度较小以保护设备，热态启动时开度较大以提高效率。 4. 工质流量控制：工质流量需保持在一定水平，以防止因温度波动导致的安全风险。 5. 启动过程中的能量平衡：外置换热器放热量的增大会降低炉膛内放热量和温度，热态启动时这种效应更为显著。 6. 温度变化对设备的影响：控制壁面温升速率对于避免设备损坏至关重要。 这些研究成果对提升超超临界CFB锅炉的灵活性、安全性和效率提供了理论支持，对于实际操作中如何优化启动策略和维护锅炉稳定运行具有指导意义。