Método de cálculo do tempo de supressão da caldeira CFB subcrítica baseado no equilíbrio energético

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摘要

O tempo de supressão da chama é um parâmetro central no controle da regulação da supressão, influenciando diretamente a segurança e a economicidade da operação da unidade. Contudo, devido ao acoplamento complexo e às características dinâmicas dos diversos parâmetros termodinâmicos durante o processo de supressão da chama, os métodos de cálculo existentes têm dificuldade em alcançar cálculos eficientes e precisos. Para a regulação da supressão da chama em caldeiras CFB subcríticas, é proposto um método de cálculo do tempo de supressão baseado no equilíbrio energético, estabelecendo um modelo de equilíbrio dinâmico entre o calor armazenado na caldeira, o calor utilizado pela turbina a vapor e as perdas térmicas durante a supressão. Foram derivadas fórmulas de acumulação e liberação de calor para as principais fontes térmicas, como material de cama, material de injeção, superfície metálica aquecida, fluido de trabalho e combustão de carbono, e o tempo de supressão foi finalmente calculado. Tomando como exemplo uma unidade CFB subcrítica de 300 MW, o erro absoluto entre o valor calculado e o valor medido foi controlado dentro de 5 minutos, e o erro relativo foi inferior a 10%, atendendo às necessidades do projeto de regulação. Os resultados do estudo indicam que, em termos de armazenamento de calor, a contribuição do armazenamento de calor da superfície metálica aquecida para o tempo de supressão foi de 35% a 41%, a contribuição do material de cama e do material de injeção foi de aproximadamente 20% cada, a contribuição da combustão de carbono no material de cama foi de 10% a 15%, e a contribuição do armazenamento de calor do gás e do fluido de trabalho foi inferior a 2%, podendo ser negligenciada. Em termos de consumo de calor, o consumo para geração de eletricidade foi o mais alto e aumentou com a carga elétrica, a proporção de calor necessária para superar a resistência rotacional da turbina foi cerca de 20%, e a proporção de perda de calor da unidade foi inferior a 5%. Aumentar a temperatura inicial de supressão, aumentar a quantidade de material de cama, usar carvão com alto teor de voláteis e reduzir a carga elétrica durante o período de supressão podem prolongar significativamente o tempo de supressão. Normalmente, o tempo de supressão só pode ser superior a 2 horas quando a carga elétrica média durante a supressão é reduzida para menos de 1% da carga nominal.

关键词

tempo de supressão;equilíbrio energético;regulação;armazenamento de calor

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