水泥窑卧式余热锅炉水动力特性分析.pdf

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水泥窑卧式余热锅炉水动力特性分析
文章编号:1004-874(2013)03-0001-04
水泥窑卧式余热锅炉水动力特性分析
陈俊
(南通万达锅炉有限公司,江苏南通226005)
摘要:介绍了一种水泥窑卧式余热锅炉采用辅助循环设计的水动力特征,分析了其在负
荷、压力、结构、循环泉等因素影响下的水循环安全性,并提出了实际运行过程中的安全注意事
关键词:余热锅炉;辅助循环;水动力;安全
中图分类号:TK212.+2
文献标识码:A
作者简介:陈俊
(1969-),大学本
Hydrodynamic Characteristic Analysis for Horizontal科,副总工程师,高
Bank Waste Heat Recovery Boiler(WHRB)
级工程师,长期从事
循环流化床锅炉、余
CHEN Jun
热锅炉的硏发工作。
(Nantong Wanda Boiler Co. Ltd, Nantong 226005, China
Abstract: Introduces a kind of hydrodynamic characteristics of horizontal WHRB by using auxiliary calantion design
analyes its water circulation safety with the change of factors such as load, pressure, structure, circulation pump and oth
ers, and indicates safety key point during operating.
Key words: WERB; auxiliary circulation; water dynamic; safety
0前
1卧式余热锅炉总体结构
随着国家节能减排工作不断深入,在水泥行业
图1所示为一台2500td水泥窑尾卧式余热
纯低温余热发电技术得到了快速的应用和发展。由锅炉总体结构图,沿烟气流动方向设有一组过热器
于水泥窑尾废气中含有大量粉尘,这些粉尘黏附性六组蒸发器,受热面均采用光管蛇形管片结构,管片
强、浓度高,余热锅炉内容易积灰,影响传热效率和竖直布置,管内汽水上下流动,管片下部连接机械振
设备寿命リ。针对这一特性,目前研发了设有机械打装置,受热面积灰落入下部灰斗。
振打清灰装置的烟道立式布置和卧式布置两种类型
锅炉主要设计参数
的余热锅炉,且应用均较为广泛,其中立式布置锅炉
锅炉入口烟气量
151010m3/h(标态)
水动力采用自然循环设计,卧式布置锅炉则由于其
锅炉入口烟气温度
320℃
结构特点水动力采用辅助循环设计。由于卧式布置
烟气含尘浓度
70g/m3(标态
锅炉振打下来的灰不经过各组受热面累积,沿烟气
锅炉额定蒸发量
9.3レh
流动方向,灰浓度逐渐降低,因而具有更好的清灰效
额定蒸汽温度
300
果和换热效果,但其辅助循环水动力设计必须做好
额定蒸汽压力
1. 25 Mpa
各项安全性分析,才能保证锅炉的长期稳定运行。
最高工作压力
1. 5 Mpa
本文将以一台2500td水泥窑尾卧式余热锅炉为
锅炉给水温度
185℃
例,介绍辅助循环水动力结构设计,分析其在多因素
锅炉出口烟气温度
220℃
影响下的水动力特征,并总结出必要的安全运行措
施
收稿日期:2012-12-17
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工业锅炉
2013年第3期(总第139期)
环泵
烟气出口
去引出管
郾引出管
奇「去不
烟气进口
引出管2一锅筒3一下降管4一节流孔板5一分配集箱6一汇流集箱7一循环泵8一过热器9一蒸发器
图1卧式余热锅炉总体结构示意图
2辅助循环回路特征
集箱为供水系统;从分配集箱→锅筒为上升系统。
由于锅炉蒸发器为多回程垂直蛇形管组,锅筒整个循环回路为串联系统,锡筒既是起始点又是终
与蒸发段循环高度提供的动力压头不能满足蒸发器止点,整个循环回路的流动线路为:锅筒→吸水管
正常水循环所需的动力,因此采用循环泵辅助循环循环泵一压水管→分配集箱→蒸发管東→汇流集箱
方式。其循环回路特征如图2所示。因前后蒸发段→引出管一→锅筒(含汽水分离器)。
各受热面热负荷不同,在各回路人口采用节流孔图3水动力特性分析
来调节均衡各并联管束中的循环流量和质量流速。
由于余热锅炉受烟气条件的影响,锅炉实际运
供水系统
蒸发管束
引出管
行负荷和运行压力会在一定范間内变化,同时锅炉
NO:61
本身的一些条件如给水温度、孔板尺寸、循环泵运行
-NO5
循环泵
ONOH
参数等也会发生变化。因此需对各工况下的水动力
分配集箱NO3?
汇流集箱
进行计算2,并根据计算结果对以上因素的影响进
-NO H
NOEH
行分析。
吸水管
负荷变化
图2循环回路示意图
表2~表4为锅炉工作压力分别为1.31MPa
整个循环回路划分为供水系统和上升系统两大1.15MPa、1.05MPa时不同负荷的水动力计算结
部分,两大部分的分界点在分配集箱,由锅筒→分配果。
表2工作压力为1.31MPa时的计算结果
额定负荷循环流量管束压差下降管水速1管束水速6“管束水速蒸发量循环倍率
D
Ga/(t?h-')
/kpa
m. s
(t?h-)K=Co/D
0.497
1.0D
294
2.30
0.493
0.470
9.363
1.2D
369.5
298
2.28
0,493
0.463
1.234
表3工作压力为1.15MPa时的计算结果
额定负荷循环流量管束压差下降管水速1管束水速6°管束水速蒸发量循环倍率
D
Go/(t?h)
/kpa
/(m?s')/(m?s-)/(ms-')D/(t?h-)K=Go/D
0,5D
292
2.30
0.497
4.638
81.3
0D
0.490
0.467
9.275
40.1
1.2D
368
00
0.490
0.455
11.129
33.1