超超临界CFB锅炉性能模拟：AspenPlus建模分析

"本文基于Aspen Plus软件，详细介绍了如何建立并运用该软件进行超超临界循环流化床锅炉（CFB）性能的计算与分析。通过对660MW超超临界CFB锅炉的燃烧室进行煤解耦燃烧过程的模拟，探讨了关键设备和工艺参数对系统性能的影响。" 超超临界循环流化床锅炉是一种高效、环保的洁净煤发电技术，它结合了循环流化床的优点，如燃料适应性强、燃烧效率高、氮氧化物排放低等。随着对超低排放和超低能耗的追求，这类技术在我国的研究与应用日益受到重视。然而，关于超超临界发电机组的设计理论和计算方法尚不成熟，因此，开发精确的运行模拟模型至关重要。 Aspen Plus是一款强大的化工过程模拟软件，能对复杂的化学反应和热力学过程进行稳态模拟。在这个研究中，研究人员利用Aspen Plus的内置模块和FORTRAN编译器编写外部子程序，构建了一个660MW超超临界CFB锅炉的燃烧室模型。模型包括煤的等效热解模型、简约解耦燃烧模型、分离器、外置床、低温过热器和低温再热器等关键部分。通过这个模型，可以计算出在最大连续运行负荷（B-MCR）下的锅炉性能，预测不同运行条件下的关键参数。 模型的应用展示了其在分析燃烧室中密相区和疏相区气体组分浓度的能力，以及对一次风配比、过量空气系数等运行参数变化的影响。例如，一次风配比的调整会影响密相区的CO、CO2和SO2浓度，而过量空气系数则会改变排烟中的SO2、SO3、NO和N2O浓度。此外，模型还可以评估过量空气系数和一次返料比例对中温过热器、低温过热器出口汽温和低温再热器、省煤器出口烟温的影响，从而为优化锅炉性能提供指导。 该研究的结果对于降低污染物排放、减少热损失和提升超超临界循环流化床锅炉的效率具有实际意义。它不仅为CFB锅炉的设计提供了理论支持，也为未来的技术改进和控制策略提供了有价值的参考数据。通过深入理解这些模型和模拟结果，可以更好地优化锅炉操作，确保其在环保和经济效益方面达到最佳状态。