一、CFB锅炉炉膛温度场检测及处理方法研究(论文文献综述)
倪绍佑[1](2021)在《基于大数据的CFB燃煤锅炉脱硫系统建模研究》文中研究说明煤炭燃烧产生的污染物如SO2、NOx等对环境造成污染,如何降低燃煤电厂排放污染物成为研究热门。在锅炉中,煤炭中的硫元素燃烧后主要以SO2的形式存在,准确监控并控制燃煤锅炉SO2的排放量是燃煤电厂实际运行中的重点工作。本文结合燃煤电厂DCS控制系统中非线性、强耦合的运行参数,选取某热电厂主蒸汽流量150t/h的CFB锅炉作为研究对象,分别建立该燃煤锅炉的脱硫系统经济评价模型和炉膛出口SO2浓度预测模型,主要研究内容如下:在该热电厂脱硫运行规程图的基础上,针对1#锅炉炉内及炉外两种类型的脱硫成本分别进行统计计算,得到联合脱硫成本,根据模型的组成部分从石灰石粉粒径和锅炉炉膛温度优化两个角度对热电厂脱硫运行提出一定的优化建议,同时也为预测模型提供依据。为筛选SO2预测模型输入参数,对该电厂DCS系统记录的锅炉参数进行探究。DCS系统包含锅炉蒸发量、床温,一二次风量风温等影响硫元素生成的重要运行参数,依据化学反应机理从中筛选出炉膛出口SO2排放量的相关影响因素,并根据这些参数的不同位置和影响机理将其分类成入口状态参数、入口反应参数、反应条件参数和出口状态参数。由于输入参数共有30组,选用主成分分析方法进行数据简化和降低维度,通过该分析方法将输入参数转换为6组主成分。选取简化后的主成分作为输入参数,通过对比不同结构的预测误差寻求最佳的BP神经网络模型,建立炉膛出口SO2排放量预测模型。最终确定采用relu函数、500次训练、单隐含层结构、8节点数、0.005学习率的最佳预测结构。在此结构下,通过测试和验证数据发现:以锅炉蒸发量、一次风量、烟气含氧量等作为输入参数时,设置不同参数组合的炉膛出口SO2排放量预测模型计算结果误差为2.7%,能够较好的预测污染物排放量的变化趋势。
尤海辉[2](2021)在《循环流化床垃圾焚烧炉燃烧优化试验研究》文中提出生活垃圾焚烧技术具有减容化、减量化、无害化和资源化的特点,在国家相关产业政策的引导下,国内垃圾焚烧行业得到了蓬勃的发展,循环流化床(Circulating Fluidized Bed,CFB)垃圾焚烧技术作为主要的焚烧技术之一,在国内获得了广泛的推广应用。随着垃圾焚烧环保标准和监管力度不断提高,部分CFB生活垃圾发电企业出现了CO排放及炉膛中上部温度5分钟均值不能连续稳定达标等问题,如何通过系统性的燃烧优化,提升垃圾焚烧炉运行的环保性和经济性,是CFB垃圾焚烧炉持续发展的重要课题。本文以CFB生活垃圾焚烧炉为研究对象,从燃烧优化的角度出发,致力于提升锅炉运行的环保性和经济性,开展了以下研究工作:(1)概括介绍CFB垃圾焚烧工艺和CFB垃圾焚烧炉的组成,分析并归纳总结了CFB焚烧炉流体动力学特性、炉内传热模型、燃烧模型、CO生成和燃烧机理、热工特性,在此基础上阐述了CFB生活垃圾焚烧系统的运行控制要求。(2)对某CFB垃圾炉的烟气污染物排放特性进行了全面的诊断分析,深入跟踪分析CO排放状况、运行状况。结果表明,垃圾品质差、垃圾预处理和给料均匀性不够重视、运行调整不合理等因素,导致出现CO超标排放、运行周期偏短等问题。(3)对CFB垃圾焚烧炉的CO排放特性进行了深入的试验研究,分析了CO超标排放的影响因素。从垃圾预处理、垃圾给料、炉膛受热面布置、炉膛二次风布置、热烟气停留时间等方面着手,提出系统性解决方案。经过整体改造之后,CFB垃圾焚烧锅炉CO排放数据能够连续稳定达到国家排放标准,CO时均值浓度能够稳定控制在50 mg/m3以下,日均值浓度可以控制在20 mg/m3以下,锅炉运行周期亦得到了较大的延长。(4)由于生活垃圾的复杂性,目前还没有可靠的在线测量仪器对其热值进行实时监测,自动控制系统缺少可靠的热值反馈信号,难以掌握入炉燃料热量的变化,影响控制效果。本文提出利用锅炉运行参数对入炉燃料热量进行虚拟重构的方法,结合CFB垃圾焚烧锅炉的运行机理特点和运行人员经验智慧,以模糊神经网络算法为基础,将相关的锅炉运行操作参数作为系统的输入变量,构建入炉垃圾热量的自适应神经模糊推理系统,结果表明,所构建的模型具有优秀泛化能力,可以快速准确反映入炉垃圾热值水平。此外,还利用智能建模算法针对锅炉床温、NOx、汽包水位等参数进行建模研究,预测误差均能控制在±2%以内。(5)CFB生活焚烧炉飞灰产生率普遍在原生垃圾的10%左右,偏高的飞灰率导致锅炉效率下降、运行周期偏短、飞灰处置成本上升。本文进行了针对性的减量化研究,针对长期焚烧城乡垃圾和填埋场陈腐垃圾的焚烧炉,设计了尾部烟道转向室底灰收集减量系统、循环灰收集减量系统和飞灰回燃系统,通过多种方式降低CFB锅炉的飞灰率。实践结果表明,尾部烟道转向室底灰收集减系统可以减少飞灰率4%以上,循环灰收集减量系统在长期焚烧城乡垃圾和填埋场陈腐垃圾的锅炉能够减少飞灰率5%左右,飞灰回燃系统有助于CO排放控制,并且能够减少飞灰率1.5%左右,减少每吨垃圾2kg左右氢氧化钙用量。最后对全文的研究内容和结论进行了总结,认为开展的相关试验研究工作及提出的系统性优化方案,对控制CFB垃圾焚烧炉CO稳定达标排放、延长锅炉运行周期、优化锅炉运行调整方式、降低飞灰量有积极的促进作用。阐述了本文的研究工作不足之处及未来展望,指明了下一步研究工作的方向。
聂立[3](2021)在《660MW超超临界循环流化床锅炉关键技术与方案研究》文中研究指明超超临界循环流化床锅炉兼具高参数发电和清洁燃烧两方面的优势,是循环流化床(CFB)燃烧技术发展的重要方向。实现循环流化床燃烧技术与超超临界蒸汽参数发电技术的有效结合、满足国家最新的环保排放要求并形成稳妥可行的锅炉方案是超超临界循环流化床技术能否成为产品的关键。本文基于国家重点研发计划课题“660MW超超临界循环流化床锅炉研制”(2016YFB0600204)研究内容,从工程实践角度出发,聚焦关键技术瓶颈,提出技术难题解决路径,确定和完成660MW超超临界循环流化床锅炉方案,并在国家示范工程贵州威赫项目中实施。论文主要进行了以下六方面的工作:(1)在综述循环流化床燃烧技术发展现状和方向、特别是超临界、超超临界参数大型循环流化床锅炉发展和研发过程中关键技术、技术瓶颈的基础上,提出受热面壁温偏差、燃烧侧进一步抑制NOx生成问题是660MW超超临界循环流化床锅炉方案研发的关键问题。针对这2个问题的解决并在此基础上形成660MW超超临界循环流化床锅炉方案为本文重点研究内容。(2)超超临界循环流化床锅炉受热面的壁温偏差问题,是制约循环流化床燃烧技术能否实现超超临界蒸汽参数的技术瓶颈。论文针对600MW超临界循环流化床锅炉壁温环境最恶劣的高再外置式换热器受热面壁温偏差开展实炉试验,通过风速、循环灰量等运行调节措施,在一定范围内可减小其壁温偏差。为满足超超临界循环流化床锅炉的安全运行要求,论文进一步根据实测数据拟合了相同尺寸和运行工况的超超临界循环流化床锅炉高再外置式换热器热负荷分布,并通过工质侧节流,解决了壁温偏差问题,从设计角度提出了超超临界循环流化床锅炉受热面壁温偏差问题的解决措施。(3)针对超超临界循环流化床锅炉受热面的壁温偏差问题,为了工程实施中提供进一步的运行调节手段,论文研究搭建了冷态试验台并开展了试验研究,总结了灰侧减缓偏差的建议。论文结合工质侧和灰侧的解决措施与建议,提出了660MW超超临界循环流化床锅炉外置式换热器设计思路和原则,为锅炉方案的实施奠定基础。(4)为了适应我国不断严苛的新建燃煤机组大气污染物排放要求,论文在简要综述循环流化床燃烧NOx生成机理及影响因素的基础上,提出了通过抬高超超临界循环流化床锅炉二次风布置位置降低NOx原始排放的“二次风延迟入炉降氮法”思路。通过3MW热态试验台进行了不同燃料的试验研究,验证了该思路的可行性并得到不同燃料的排放差异。在理论方面,基于课题组超超临界循环流化床锅炉整体数学模型(Com-CFD-CFB-model)和二维当量快算方法,开展了实际尺寸的三维数值计算和更具有时间竞争力的二维当量快算数值模拟工作,提出了660MW超超临界循环流化床锅炉二次风可进一步提高布置位置的建议。(5)600MW超临界循环流化床锅炉的运行经验是660MW超超临界循环流化床锅炉方案的优良借鉴。论文总结白马600MW超临界循环流化床锅炉投运调试阶段风帽断裂、空预器漏风率较高问题与二次风支管均匀性优化问题,从工程与理论角度讨论分析产生原因、改进措施与效果,在此基础上,提出660MW超超临界循环流化床锅炉研发中通过风帽结构与材料优化、预热器增设柔性密封与二次风支管全部单独布置等措施以解决上述问题的建议。(6)论文基于上述研究结果和锅炉设计条件,讨论了660MW超超临界循环流化床锅炉工程实施过程中需要确定的关键参数。通过热力特性和受热面布置比对,确定了锅炉方案和主要尺寸。通过水动力特性研究,实现了锅炉水动力安全;通过对环境最恶劣的末级受热面的壁温特性研究,实现了高再、高过受热面的壁温安全,最终提出采用单炉膛双布风板配6台旋风分离器和6台外置式换热器的660MW超超临界循环流化床锅炉方案。目前,在贵州威赫国家示范项目中,参考该方案设计的660MW超超临界循环流化床锅炉正在设计,计划2022年安装调试,并拟于同年投入运行。
赵立正[4](2020)在《煤矸混烧超临界CFB锅炉气固流动及污染物生成特性研究》文中研究表明循环流化床锅炉技术正朝着大容量和超临界、超超临界参数方向大力发展。该技术能综合利用煤炭行业选煤产生的矸石等低热值煤。本文以山西朔州某电厂拟建的660MW超临界循环流化床锅炉为研究对象,该炉设计煤种为煤矸石和洗中煤混煤。由于煤矸石混烧的660MW等级超临界流化床在国内应用较少,为保障其投运后的性能,本文从燃料特性、关键部件分离器的布置和结构,到床内气固流动及污染物生成特性的模拟预测,系统的研究由于燃用煤矸石和大型化给锅炉带来的几个问题。基于HSC Chemistry软件,对两种矸石掺混的煤样进行了热力学平衡计算,探讨了不同温度、气氛、钙硫比、铁硫比以及氧碳比等多种工况条件下含硫物相分布特点,分析矸石中灰的组成特性对固硫产物的影响。研究表明:氧化性与还原性气氛,含硫化合物的体现有很大差异,前者更多表现为SO2和硫酸盐,后者更多表现为H2S和FeSx;通过特定工况的计算,验证了还原气氛下,含硫物相主要体现为CaO与Al、Si的共聚物而不是CaS的根本原因是因为煤样中Al、Si含量较高;提出用O/C比来替代过量空气系数,用于热力学平衡计算更加合理。在3MW循环流化床热态试验炉上,针对660MW实炉的设计煤种和校核煤种进行了工业试验,掌握其燃烧稳定性、燃尽、床内脱硫、NOx生成和成灰等特性,为实炉的设计和运行提供重要的基础数据。研究表明:两试验煤结渣指数Rz分别为0.913和0.796,结渣倾向轻微;采用床下热烟气点火,在床温435℃时向炉内投入试验煤可实现成功点火,710℃时能顺利切除助燃燃料;飞灰、底渣含碳量较高,燃尽特性相对较差,爆裂性差,应降低煤的粒径,建议中位径d50=1.1mm左右,dmax<8mm;在试验台条件下获得的灰渣比数据,可作为工程相关辅机设备选型的参考依据;试验煤Ⅱ在床温840℃~920℃时,自脱硫率为20.4%~31.6%,床内脱硫效率可达88%~95%。由于石灰石太细,造成Ca/S比偏高,实炉运行时应注重这一问题;NOx生成浓度较低,SNCR投运后脱硝率可达到50%以上,确保NOx排放小于100mg/Nm3。针对CFB锅炉在大型化过程中可能出现的多个分离器物料分配不均问题,通过欧拉-欧拉法研究不同布置方案的物料偏差;对单个分离器的不同结构进行优化设计,确保分离器性能以应对混烧矸石的燃尽问题;将化学反应动力学与CFD相结合,讨论分离器内SNCR过程中影响因素及其中的多种基元反应。研究表明:在初设方案的基础上,将中间两分离器偏移1.5m是最优布置方案,此时各分离器间的物料偏差最小;可以用指标Y=η/ξ来评价分离器的分级效率和阻力的综合性能,最优的结构方案为在初设基础上将内筒偏置180°,此时Y值最大,Y=3.38;SNCR过程对NO的脱除作用随系统温度变高呈出先升后降趋势,在950℃达到最大脱硝率,温度再高时,OH等活性基元增多,将促使NH3被氧化,影响了对NO的脱除。以3MW试验台为对象进行了欧拉-欧拉法气固多相燃烧过程的数值模拟方法的开发,编制了描述多相燃烧的自定义函数UDF,通过试验台的测试结果对所开发模拟方法进行了验证。研究表明:涡耗散概念模型EDCG方法和涡耗散模型EDFR方法相比,EDCG方法更适合用于描述CFB锅炉床内的燃烧和化学反应;NH3在炉内高度方向上先于HCN达到平衡;CNO的消耗主要是通过反应R13中CNO与O2生成NO;N2O和NO的还原均以异相反应为主。对660MW超临界CFB锅炉的初设方案进行气固多相流动和燃烧的模拟,预测了床内速度、颗粒浓度和温度分布情况,研究二次风的设计参数对床内混合和磨损问题的影响,讨论不同运行参数对污染物生成的影响规律。研究表明:床内沿高度方向不同截面固相垂直速度呈现“环-核结构”;床内温度水平在1100K左右;3个不同气流方向工况穿透性有较大区别,水平向上30°时最好;加大过量空气系数、一次风率均会使出口 S02浓度减小,同时也影响了 NO和N2O的生成。
张恒立[5](2020)在《生物质燃烧过程受热面沉积形成及抑制机理研究》文中研究表明生物质直燃发电技术是生物质能高效大规模应用的主要途径之一。在生物质燃烧过程中,碱金属(K)和氯会释放到气相中,导致锅炉传热面产生严重的沉积,进一步,特别在Cl存在的情况下会产生严重的腐蚀问题。目前对于沉积机理的研究仍很粗略,往往将沉积样品粗略地分为内外两层或内中外三层分别进行测试研究,使沉积的具体动态过程不清晰。本文针对生物质循环流化床(CFB)锅炉中的沉积进行了详细而深入的研究,通过对不同沉积时间下的沉积样品的分析测试,完整拼凑出整个沉积的动态过程。为实现采集不同沉积时间下的沉积样品,自行设计搭建了一套控温沉积采集系统。在沉积采集过程中,将沉积采集探枪插入锅炉中。探枪上有沉积采集环作为沉积的采集段。实现了在不影响锅炉正常运行的前提下方便地进行多组沉积的采集。同时沉积不需要从采集环上取下,直接进行测试,最大程度保留沉积的原始形态。在广东某50MW生物质CFB锅炉上进了高碱高氯生物质的沉积动态过程的研究。通过扫描电镜(SEM)/能谱联用(EDS)和X射线衍射(XRD)等测试手段测试了1小时、2小时、5小时、15小时、1天和2天的沉积样品,研究得到了沉积各阶段的物质组成和沉积附着方式。沉积的动态过程可分为三个阶段:(1)沉积初始阶段:飞灰中的亚微米颗粒在热泳力的作用下发生热泳沉积。(2)KCl冷凝阶段:经过初始沉积阶段后,沉积表面变得相对粗糙,导致气相KCl的冷凝速率增大,在沉积层表面冷凝形成了致密的KCl层,并持续增厚。(3)沉积稳定生长阶段:低熔点的KCl层在高温下发生局部熔融,粘性增大,可以更高效地捕获惯性撞击的飞灰颗粒。类似的,在江苏某12MW生物质CFB锅炉上进了高碱低氯生物质的沉积动态过程的研究。通过测试分析使用控温沉积采集系统得到的1小时、2小时、5小时、15小时、1天和2天的沉积样品,研究了低氯环境下的生物质灰沉积过程。沉积的动态过程也可分为三个阶段:(1)沉积初始阶段、(2)KOH冷凝阶段和(3)沉积稳定生长阶段。其中沉积初始阶段基本与高碱高氯生物质相同,为飞灰中的亚微米颗粒通过热泳沉积形成。经过初始沉积阶段后,沉积表面变得相对粗糙,气相中的KOH冷凝速率增大,开始沉积,并进一步与烟气中的H2O、SO2、O2反应生成K2SO4。随着沉积的生长,沉积表面粗糙度继续上升,飞灰的惯性碰撞开始成为沉积的主要因素之一;而同时,随着沉积的增厚,表面温度上升,KOH的冷凝速度下降。研究的第三部分,是添加剂抑制沉积的机理研究。通过在管式炉中的预实验,从过高岭土、云母、Mg(OH)2、工业硫磺等添加剂中初步筛选出了高岭土和硫磺在电站CFB锅炉中进行添加,研究其抑制沉积的作用机理。其中,高岭土的效果相对更好,沉积中产生了较多的Ca SO4和少量Ca Cl2,同时KCl含量降低。使用了Factsge对Ca CO3+KCl+高岭土体系进行模拟后发现,体系中产生了大量KCa Cl3,也就是KCl和Ca Cl2的复盐,沉积中大量的Ca SO4很可能是由Ca Cl2的硫酸盐化而形成。研究的第四部分为循环流化床锅炉其他非典型位置的碱金属沉积研究。分别对CBF锅炉中风帽沉积和返料斜管沉积进行了研究。在冲刷越严重的位置,比如风帽,沉积的产生越依赖于KCl,沉积各阶段KCl含量均在55%以上,没有出现随沉积生长,沉积表面KCl含量逐渐降低的现象,熔化的KCl是沉积的必要条件。而对于返料斜管的沉积,发现了碱金属Na Cl与Ca Cl2的共融现象。使用COMSOL Multiphysics软件中对沉积的生长过程进行了建模,以无限大空间内烟气横掠圆柱形沉积采集探枪为简化模型,建立了二维的沉积计算模型。主要考虑了流体曳力、热泳力、颗粒惯性碰撞后反弹或黏附、KCl的冷凝等物理过程,对高碱高氯生物质的沉积过程进行了计算模拟。最后计算得到沉积的厚度及表面温度随沉积时间的变化,与实验结果基本符合。对10天的沉积过程的模拟结果显示,随时间的增加,沉积速度逐渐变慢。最后,提出了循环流化床燃用高碱高氯生物质时的碱金属沉积抑制方案。通过调整水冷壁的布置进一步降低炉膛出口烟气温度以抑制气相氯化钾的冷凝以及沉积中KCl的局部熔融,从而抑制了沉积的生长。同时在根据第四章添加高岭土抑制沉积的试验结果,提出以0.9%(高岭土占生物质燃料的质量比)的加入量添加高岭土抑制沉积中的KCl含量。在实际工业操作中,还可通过短期内使用低氯燃料运行,使换热面表面生成低氯含量的沉积层后再改用高碱高氯燃料,从而使KCl不与换热面金属直接接触,通过物理阻隔抑制腐蚀的发生。
韩晴[6](2020)在《600MW煤粉锅炉燃烧及炉内脱硫模拟研究》文中研究表明在大量使用煤炭资源的背景下,带来的是雾霾、空气污染物等负面影响。其中氧硫化物就是其燃烧后的污染物之一。我国SO2排放量已经连续多年超过千万吨,从燃煤锅炉着手降低SO2排放量是刻不容缓的。本文将对北方某煤粉锅炉的SOx情况进行数值仿真模拟,并对其进行改进,探究改进前后污染物情况。本文针对的是黑龙江省某600MW煤粉锅炉,根据合作单位提供的实际图纸建立1:1的三维物理模型,对计算区域进行专业网格划分,根据研究侧重方向将模型简化及边界的设定和选取,选择适合本研究内容的计算模型及方法,使用Fluent软件模拟出本模型运行数据。对实际运行中的锅炉进行多点温度数据采集,在相同的运行工况下,对比在该锅炉实际采集的温度数据。验证后发现,模拟数值与实际运行数值走势基本一致且在允许误差范围内,认为本模拟的计算方法及模型的适用性及准确性,可以正确反映烟气SOx情况。将该原始锅炉模型结构改进,增加炉内脱硫机理。将喷入炉膛内部的脱硫颗粒直径分别设定为200μm、400μm、600μm。研究改进后的燃烧情况及不同脱硫颗粒直径下的SOx浓度分布,计算喷入三种不同直径颗粒的脱硫效率。综合分析后,得出喷入脱硫颗粒直径为200μm时脱硫效率最大,炉内SO2平均浓度由原始工况运行的429.4mg/m3降低到146.0mg/m3,达到国家污染物浓度标准。此直径下脱硫效率为三种工况下最高,脱硫效果最好。本文中的模拟方法及研究手段皆为本炉型所适用,也可为相似炉型提供理论依据。在选择四角切圆锅炉炉内脱硫方法时可以选取直径为200μm的脱硫颗粒。此脱硫方式搭配炉外的烟气脱硫方法可达到更高的综合脱硫效率,本文也为旧型中硫煤粉锅炉改造提供理论支持。
徐乐[7](2019)在《徐矿电厂300MW CFB锅炉流化特性分析与优化研究》文中认为江苏徐矿电厂#1机组为300MW循环流化床锅炉机组,于2009年底正式投产。在机组投运后,锅炉一直存在床层床温分布不均的问题,布风板中部床温较高,频繁超过1000℃,而布风板两端床温较低,出现多点床温同时低至400℃以下,在机组连续运行一段时间后还出现排渣困难的情况,这些问题严重影响了锅炉的安全连续运行。针对以上问题,经过对多次启停炉情况和现场运行数据的分析,发现导致床温不均的原因主要有两个方面:第一,入炉煤颗粒度不合格,大颗粒进入炉膛后无法流化,不断积聚,导致流化不断恶化。第二,布风板风量分布不均匀,部分区域流化能力差,造成局部流化不良。本文主要进行了以下几方面的研究内容:首先,系统分析了出现床温低点和入炉煤颗粒度的关系,针对颗粒度不合格,增加两组交叉筛,保证入炉煤颗粒度合格,减少大颗粒物料进入炉膛。其次,通过对水冷风室压力分布的数值模拟,得出由于风室入风口上边缘与布风板距离较大,一次风在入风口上方形成涡流,造成水冷风室两端压力低于中部压力。设计并实施了水冷风室静压分布的现场试验,然后根据试验结果,得出水冷风室内具体的压力分布情况,现场试验结果与数值模拟结果一致。根据水冷风室数值模拟和现场试验结果,提出了对布风板部分区域风帽进行扩孔的改造方案,增加布风板两端的进风量,减少布风板中部区域进风量,优化布风板流化特性。通过将布风板两端以及边缘共1242个风帽芯管小孔直径由6mm增加至6.4mm,降低该区域风帽阻力,增加布风板两端的进风量,增强该区域流化能力,避免因流化不良引起的床温低。减少布风板中部区域进风量,降低布风板中部燃烧强度,达到降低中部床温的效果,最终使整个床层的温度分布更均匀。
刘贺君[8](2020)在《CFB锅炉安全高效运行与事故预判研究》文中提出循环流化床锅炉(即CFB锅炉)是上个世纪末发展起来的洁净煤燃烧技术,由于其对燃料有极强的适应能力,所以在全球火力发电领域内得到了广泛的应用。CFB锅炉由于其本身的结构特点和其特殊的燃煤方式,造成炉内各部件磨损比一般的燃煤锅炉严重的多。CFB锅炉磨损损伤问题不但制约着火力发电厂长周期安全与稳定运行和社会经济效益,也是各大学术研究的技术难题。通过对事故的过程与处理方法进行准确的分析,提出相应的事故预判方法,对即将发生的时候准确进行判断,提前制定检修计划,使CFB锅炉在运行中延长各部件的使用寿命,为CFB锅炉避免事故造成的非计划停机提供理论参考和数据支撑,同时可以提高CFB锅炉的经济效益。通过对管道的有限元分析与金相学组织观测,对易磨损失效部位做出准确预判,并采取相应的防磨措施来提高CFB的使用寿命,为CFB锅炉防磨研究的进一步发展提供理论参考和数据支撑,且可以提高电厂的经济效益。以唐山某自备电厂CFB锅炉磨损为例,进行有限元分析,金相学分析,通过以往发生事故的过程、原因及处理办法的研究,总结出一套切实有效的预判方法。对其事故发生前的锅炉重要管道进行预判,提前制定维修更换方案,避免事故的发生。图20幅;表15个;参46篇。
季杰强[9](2019)在《高碱煤燃烧碱金属钠迁移特性研究》文中指出沾污结渣是锅炉燃用高碱煤过程中易出现的问题,研究炉内碱金属在燃烧过程中的迁移转化规律对理解沾污结渣的机理以及实现锅炉安全、经济燃用高碱煤具有重要意义。论文在文献综述基础上,针对循环流化床锅炉燃用高碱煤过程中碱金属钠迁移特性和气相碱金属钠在线测量技术开展实验室、理论模型与数值计算研究,研究内容包括碱金属钠迁移/沾污模型建立、30 k W循环流化床试验炉模型验证、二维当量快算法构建和变参数分析、模型在300 MW大型循环流化床锅炉上的应用四部分模拟研究以及气相碱金属钠在线测量试验研究。以上研究可以为循环流化床锅炉安全、稳定、高效燃用高碱煤提供理论依据与指导建议。(1)论文首先建立了循环流化床锅炉内碱金属钠迁移模型。该模型以循环流化床锅炉整体模型(Com-CFD-CFB-model)为基本框架,在气固流场、煤燃烧和受热面传热等计算模型的基础上,建立了炉内燃烧碱金属钠迁移模型,包括碱金属钠析出、碱金属钠的均相/非均相反应、碱金属钠蒸气凝结、颗粒沉积和颗粒脱落等子模型,与循环流化床锅炉整体模型Com-CFD-CFB-model耦合,实现循环流化床锅炉整体模型中的碱金属钠迁移计算预测功能。(2)为验证碱金属钠迁移模型的准确性,论文将模型应用于30 k W循环流化床热态试验台进行数值计算,燃用煤种为高碱准东煤。模拟得到了炉内气固流场、温度场及组分场的分布,以及碱金属钠在气相、飞灰和沉积物中的分布规律。通过与试验结果的对比,模型的可行性和准确性得到验证。同时,模拟获得了凝结、惯性碰撞、热泳三种沉积形式在积灰探针不同位置处的钠沉积速率分布。(3)论文发展了基于三维数值模型的二维当量快算法,以减少计算时间、提高计算效率。构建的二维模型在30 k W循环流化床试验炉的模拟中得到验证,计算时间比三维模型减少75%。在此基础上,论文应用二维模型开展了循环流化床运行参数的变工况计算。计算结果表明升高炉温可以增大气相钠排放速率以及积灰探针表面的钠沉积、飞灰沉积速率;增大过量空气系数会增大气相钠排放速率,但可以降低钠与飞灰在探针表面的沉积速率;升高二次风比例有助于减少气相钠排放速率,但不利于控制钠和飞灰的沉积速率;降低探针管壁温度会显着增大钠与飞灰的沉积速率。(4)论文开展了米东300 MW循环流化床锅炉的验证预测计算,以检验碱金属钠迁移模型在大型循环流化床炉膛中的适用性。模拟得到了气相碱金属Na Cl及Na2SO4在炉膛截面上的分布;获得了凝结、惯性碰撞、热泳三种沉积形式在炉内不同受热面(水冷壁面和悬吊屏受热面)的钠沉积速率分布;获取了水冷壁面以及悬吊屏壁面不同区域的积灰速率,对于循环流化床炉内各区域的沾污结渣倾向给出了判断。计算得到的气固流场、燃烧特性、组分分布等与现场实测结果符合较好。(5)除此之外,论文基于表面电离法设计了一种在线测量烟气中气相碱金属钠的测量探针。通过标定试验,该方法的可行性得到了验证,电信号与钠挥发速率之间呈现线性关联。在此基础上,将测量探针应用于测定不同准东煤样品(原煤、清洗煤、钠盐添加煤)中钠的析出量。试验结果表明:对于原煤样,在335~575℃范围内,钠的析出速率满足二次函数分布。对于钠盐添加煤样,当钠盐添加比例达到3%时,钠的析出速率峰会向低温方向偏移,表明焦炭的固钠容量达到饱和。相比于SO42-,Cl-对钠析出的影响更大。
孙汉生[10](2019)在《循环流化床锅炉降氧抑氮燃烧模式的模拟与试验研究》文中提出随着国家经济的飞速发展,国家对环境的重视程度日益提高,现在更是大力发展核能、风能、太阳能等新能源,以期待有一天能够取代污染严重的传统能源。最近几年以来雾霾天气频繁出现,现已不仅仅局限于北方,南方地区也大范围受到雾霾天气影响,因此国家不断提高排放标准,来降低人们对大气污染物的排放。虽然电厂CFB锅炉NOx的排放比传统燃煤锅炉低,但是已不能满足国家日益严格的排放标准,因此本文对电厂现有CFB锅炉进行烟气再循环改造,并通过电厂试验和三维仿真对其进行深入研究,以此方法证明模拟仿真的准确性和循环改造方案的可行性和优越性,为后续电厂进行降低NOx排放的锅炉改造提供了一定的理论基础。根据电厂CFB锅炉的结构尺寸和实际安装位置,确定除去部分部件外的锅炉进出口以及给料口的位置和大小,忽略部件为油枪、水冷壁等。分别对锅炉密相区和稀相区进行网格划分,密相区为锅炉炉膛主燃烧区域,因此对密相区进行加密处理,然后利用FLUENT软件对锅炉燃烧以及锅炉NOx的排放进行仿真计算。通过仿真结果和电厂锅炉实际运行中监控室所得数据进行对比分析,三维仿真所得到的温度场以及NOx排放结果均与电厂数据相吻合,其中仿真所得到的结果不仅温度控制在1300K左右,其炉膛内温度场的分布也满足电厂锅炉结构,而且仿真所得NOx的排放值也在现有电厂排放范围内,即低于300mg/Nm3(标干,SNCR前)。因此所设计的锅炉三维模型和进行三维仿真所用的方程模型能够满足计算要求。针对锅炉NOx的排放要求,对电厂锅炉进行烟气再循环改造试验,从而达到降氧抑氮的效果。从水平烟道段利用引风机接引部分清洁烟气至一次风引风机入口处,从而利用一次风室进入炉膛参与炉膛内煤粉燃烧。采用烟气再循环技术时,烟气再循环率为20%,锅炉过量空气系数1.2保持不变,因此相应减少部分进入炉膛的一次风,从而使得所引入的清洁烟气既能起到冷却的作用又能降低进入炉膛的含氧量,形成相对的低氧燃烧,从而降低NOx的生成。锅炉燃烧应为一次风、二次风等的协同作用,因此进行烟气再循环改造以后,也对二次风系统进行一定的优化改进,从而使得整个锅炉系统达到最优状态。监测改造后锅炉NOx排放浓度,通过计算可得:改造后锅炉各负荷下NOx的排放值降低了大约25%。对进行烟气再循环改造前后不同负荷下的锅炉进行CFD仿真,包括330MW、210MW、140MW和70MW,其中330MW为满负荷运行,70MW时锅炉处于超低负荷运行状态。将相同负荷下改造前后所得CFD仿真结果进行比较,例如仿真所得温度场、温度的分布范围以及NOx的排放浓度,着重对比改造前后NOx排放值的变化,其中NOx值均为未进行脱硝前的数值,这与电厂报告保持一致。通过对比可以发现,改造后的锅炉在四种负荷下其温度场仍保持相似的变化趋势,且温度都控制在950℃左右,满足电厂实际运行中的需求。并且改造后相同负荷下锅炉NOx的排放值明显降低。由仿真结果可得,锅炉改造前后负荷较大时,锅炉NOx的排放值也相对较大,与电厂实际运行中给煤粒和供风量相对应。三维仿真所得到的仿真结果为电厂降低NOx排放提供了一定的理论支撑,同时也为电厂进一步降低污染物的排放奠定了一定的设计基础。
二、CFB锅炉炉膛温度场检测及处理方法研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、CFB锅炉炉膛温度场检测及处理方法研究(论文提纲范文)
(1)基于大数据的CFB燃煤锅炉脱硫系统建模研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
本文使用符号表 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 CFB锅炉脱硫现状 |
1.2.1 CFB锅炉脱硫方法概述 |
1.2.2 CFB锅炉干法脱硫 |
1.3 CFB锅炉SO_2污染物优化控制研究 |
1.3.1 传统研究方法 |
1.3.2 人工智能研究方法 |
1.4 后向传播神经网络 |
1.4.1 神经网络的发展 |
1.4.2 BP神经网络 |
1.4.3 工作原理 |
1.5 模型控制参数 |
1.5.1 激活函数 |
1.5.2 误差控制参数 |
1.6 本文研究内容 |
第2章 CFB锅炉脱硫系统与SO_2生成机理 |
2.1 引言 |
2.2 燃煤电厂锅炉 |
2.2.1 CFB锅炉工艺结构 |
2.2.2 锅炉工艺参数 |
2.2.3 电厂DCS控制系统 |
2.3 燃煤锅炉SO_2生成特性分析 |
2.3.1 SO_2生成机理 |
2.3.2 SO_2生成的影响因素 |
2.4 本章小结 |
第3 章 脱硫经济性评价模型 |
3.1 炉内脱硫经济模型 |
3.1.1 炉内脱硫指标 |
3.1.2 炉外脱硫指标 |
3.2 脱硫经济模型求解 |
3.2.1 炉内脱硫指标 |
3.2.2 炉外脱硫指标 |
3.3 联合脱硫运行成本 |
3.3.1 联合脱硫成本 |
3.3.2 联合脱硫成本计算 |
3.4 本章小结 |
第4章 炉膛出口SO_2预测模型数据处理 |
4.1 引言 |
4.2 输入参数的处理 |
4.2.1 输入参数的选择 |
4.2.2 数据处理 |
4.3 主成分分析 |
4.3.1 分析原理 |
4.3.2 分析结果 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于BP神经网络的SO_2预测模型 |
5.1 引言 |
5.2 模拟实验环境搭建 |
5.3 最佳预测结构实验 |
5.3.1 激活函数 |
5.3.2 隐含层结构 |
5.3.3 学习率 |
5.4 预测结果 |
5.5 本章小结 |
第6章 全文总结和展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 下一步工作展望 |
参考文献 |
作者简历 |
(2)循环流化床垃圾焚烧炉燃烧优化试验研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
术语符号对照表 |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 “软”的层面 |
1.2.2 “硬”的层面 |
1.3 本文主要研究内容 |
2 研究对象分析 |
2.1 引言 |
2.2 CFB垃圾焚烧工艺 |
2.3 CFB锅炉生活垃圾焚烧锅炉组成 |
2.4 CFB锅炉流体动力学特性 |
2.4.1 密相区流体动力学模型 |
2.4.2 稀相区流体动力学模型 |
2.5 CFB炉内传热模型 |
2.6 燃烧模型 |
2.7 CFB垃圾焚烧炉中CO生成及燃烧机理 |
2.8 CFB燃烧方式的主要特点 |
2.9 CFB生活垃圾燃烧运行控制任务 |
2.10 本章小结 |
3 CFB垃圾焚烧炉燃烧诊断 |
3.1 引言 |
3.2 某电厂CFB垃圾焚烧锅炉烟气污染物排放诊断 |
3.2.1 不同燃烧工况下运行数据分析 |
3.2.2 飞灰、底渣取样分析 |
3.2.3 典型负荷下炉膛不同位置烟气组分分析 |
3.2.4 典型工况能量质量平衡分析 |
3.2.5 冒正压问题 |
3.3 CFB生活垃圾焚烧锅炉垃圾前端处理分析 |
3.3.1 垃圾堆酵状况 |
3.3.2 垃圾破碎分选状况 |
3.3.3 垃圾给料输送设备 |
3.4 本章小结 |
4 CFB垃圾焚烧炉烟气污染物排放优化控制 |
4.1 引言 |
4.2 垃圾预处理及给料优化 |
4.2.1 垃圾堆酵优化 |
4.2.2 垃圾破碎、分选系统优化 |
4.2.3 垃圾给料系统优化 |
4.3 锅炉本体部分改造 |
4.3.1 增加卫燃带 |
4.3.2 二次风改造 |
4.3.3 增加空烟道 |
4.4 综合改造后效果 |
4.5 本章小结 |
5 CFB垃圾焚烧炉入炉垃圾热量软测量及床温预测研究 |
5.1 引言 |
5.2 基于智能算法的入炉垃圾热量软测量模型 |
5.2.1 多种群遗传粒子群寻优算法研究 |
5.2.2 智能建模算法介绍 |
5.2.3 热量预测模型输入变量的选择 |
5.2.4 垃圾热值的模糊等级划分 |
5.2.5 数据采集及预处理 |
5.2.6 模型总体优化方案 |
5.2.7 构建基于BP神经网络的入炉垃圾热量预测模型 |
5.2.8 构建基于SVM的入炉垃圾热量预测模型 |
5.2.9 构建基于ANFIS的入炉垃圾热量预测模型 |
5.2.10 构建RF入炉垃圾热量预测模型 |
5.2.11 模型比较结果和讨论 |
5.2.12 模型预测热量与实际热量对比 |
5.3 床温预测智能建模 |
5.3.1 床温特性分析 |
5.3.2 床温预测模型变量选择 |
5.3.3 床温模型建立 |
5.3.4 模拟结果与讨论 |
5.4 本章小结 |
6 CFB垃圾焚烧炉飞灰减量方法和技术试验研究 |
6.1 引言 |
6.2 CFB垃圾焚烧锅炉飞灰元素和矿物组成 |
6.3 尾部烟道转向底灰收集减量 |
6.4 循环灰收集减量 |
6.5 飞灰回燃 |
6.6 本章小结 |
7 全文总结和工作展望 |
7.1 主要研究成果 |
7.2 本文的创新点 |
7.3 未来工作及展望 |
作者简历及攻读博士期间科研成果 |
参考文献 |
(3)660MW超超临界循环流化床锅炉关键技术与方案研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 我国能源现状及发展循环流化床燃烧技术的意义 |
1.2 循环流化床锅炉发展现状 |
1.2.1 国外大型循环流化床锅炉发展情况 |
1.2.2 国内大型循环流化床锅炉发展情况 |
1.3 660MW超超临界循环流化床锅炉关键技术分析 |
1.3.1 660MW超超临界循环流化床锅炉整体布置研究 |
1.3.2 循环流化床锅炉污染物排放技术研究 |
1.4 研究重点和研究内容 |
1.4.1 研究重点 |
1.4.2 研究内容 |
2 超超临界循环流化床外置式换热器壁温偏差及工质侧解决措施研究 |
2.1 600MW超临界循环流化床锅炉试验对象 |
2.1.1 超临界600MW循环流化床锅炉简介 |
2.1.2 超临界600MW循环流化床锅炉外置式换热器 |
2.2 试验目的与方法 |
2.2.1 试验目的 |
2.2.2 试验方法 |
2.2.3 试验工况 |
2.3 试验结果与分析 |
2.3.1 高再外置式换热器壁温偏差特性分析 |
2.3.2 高再外置式换热器运行优化后的壁温偏差特性 |
2.3.3 高再外置式换热器偏差系数拟合 |
2.4 超超临界循环流化床高再外置式换热器壁温偏差工质侧解决措施研究 |
2.4.1 计算对象与方法 |
2.4.2 验证计算 |
2.4.3 超超临界循环流化床高再外置式换热器壁温计算结果 |
2.5 本章小结 |
3 超超临界循环流化床外置式换热器灰侧减缓偏差措施与外置式换热器设计思路研究 |
3.1 外置式换热器试验系统 |
3.1.1 试验系统与装置 |
3.1.2 试验物料 |
3.1.3 试验方法 |
3.1.4 试验工况 |
3.2 试验结果分析 |
3.2.1 风量标定与布风板阻力试验 |
3.2.2 外置式换热器回料量标定试验 |
3.2.3 不同流化速度对外置式换热器内换热的影响 |
3.2.4 外置式换热器内不同高度换热系数分布特性 |
3.2.5 改变布风对外置式换热器内换热系数的影响 |
3.2.6 增加吹扫风对外置式换热器内换热分布的影响 |
3.2.7 侧壁吹扫风影响范围研究 |
3.3 660MW超超临界循环流化床锅炉外置式换热器设计思路 |
3.3.1 外置式换热器壁温偏差特性总结 |
3.3.2 解决壁温偏差的外置式换热器设计思路 |
3.4 小结 |
4 超超临界循环流化床锅炉燃烧侧抑制NO_x生成技术研究 |
4.1 循环流化床NO_x生成机理与抑制措施分析 |
4.2 试验台系统及试验内容 |
4.2.1 循环流化床燃烧试验台系统 |
4.2.2 燃烧试验用燃料和工况安排 |
4.3 燃烧试验结果分析 |
4.3.1 一次风率及二次风组合的影响 |
4.3.2 烟气含氧量的影响 |
4.3.3 床温的影响 |
4.3.4 不同运行条件对燃烧效率的影响 |
4.3.5 试验研究小结 |
4.4 超超临界循环流化床锅炉整体数学模型与燃烧特性计算 |
4.4.1 气固流动模型 |
4.4.2 煤燃烧模型 |
4.4.3 壁面传热模型 |
4.4.4 超超临界循环流化床锅炉的水动力模型 |
4.4.5 模型计算结果与验证 |
4.4.6 660MW超超临界循环流化床锅炉炉数值计算结果 |
4.5 基于二维当量快算的超超临界循环流化床锅炉二次风布置建议 |
4.5.1 超超临界循环流化床锅炉二维计算对象与边界条件 |
4.5.2 二维与三维计算结果对比 |
4.5.3 超超临界循环流化床锅炉二次风二维快算结果分析 |
4.6 本章小结 |
5 600MW超临界循环流化床锅炉运行问题、改进与借鉴经验 |
5.1 炉膛风帽性能优化与经验分析 |
5.1.1 循环流化床布风装置及作用 |
5.1.2 风帽出现问题与分析 |
5.1.3 解决方法与借鉴分析 |
5.2 二次风支管均匀性优化经验分析 |
5.2.1 600MW超临界循环流化床锅炉实炉试验 |
5.2.2 超超临界循环流化床二次风支管数值计算 |
5.2.3 计算结果与分析 |
5.2.4 经验借鉴 |
5.3 回转式空预器性能优化与经验分析 |
5.3.1 循环流化床锅炉的回转式预热器及漏风率 |
5.3.2 空气预热器运行问题及分析 |
5.3.3 研究分析与解决方案 |
5.3.4 改进效果与借鉴 |
5.4 本章小结 |
6 660MW超超临界循环流化床锅炉方案研究 |
6.1 设计条件与性能要求 |
6.1.1 锅炉汽水参数 |
6.1.2 煤质与石灰石数据 |
6.1.3 工程概况及气象条件 |
6.1.4 对锅炉主要性能要求 |
6.2 超超临界循环流化床锅炉方案研发思路与关键参数确定 |
6.3 锅炉主要尺寸确定与热力特性 |
6.3.1 主要尺寸的确定 |
6.3.2 热力特性与结果 |
6.3.3 热力特性小结 |
6.4 超超临界循环流化床锅炉水动力特性与安全性评估 |
6.4.1 计算方法与工况 |
6.4.2 计算结果与分析 |
6.5 超超临界循环流化床锅炉高等级受热面壁温特性与安全评估 |
6.5.1 高温过热器的壁温安全性 |
6.5.2 高温再热器的壁温安全 |
6.5.3 壁温安全计算小结 |
6.6 超超临界660MW循环流化床锅炉整体布置与主要系统 |
6.6.1 锅炉整体布置情况 |
6.6.2 锅炉汽水流程 |
6.6.3 锅炉烟风系统 |
6.7 本章小结 |
7 全文总结及工作展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 主要创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
(4)煤矸混烧超临界CFB锅炉气固流动及污染物生成特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号表 |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.1.1 流化床锅炉燃用煤矸石可能导致的问题 |
1.1.2 循环流化床锅炉大型化过程中易出现的问题 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 低热值煤煤质分析及煤中硫析出特性研究进展 |
1.2.2 流化床分离器布置及分离器内SNCR脱硝研究进展 |
1.2.3 流化床数值模拟研究进展 |
1.3 本论文所做的工作 |
第2章 煤中硫析出及自固硫特性的热力学模拟 |
2.1 煤质分析 |
2.2 煤的简化模型及其验证 |
2.2.1 煤的简化模型 |
2.2.2 模型的实验验证 |
2.2.3 模型验证结果 |
2.3 不同气氛下的主要含硫物相 |
2.3.1 氧化气氛 |
2.3.2 还原气氛 |
2.4 钙硫比对固硫的影响 |
2.4.1 氧化气氛 |
2.4.2 还原气氛 |
2.5 铁氧化物的影响 |
2.6 O/C比对H_2S释放的影响 |
2.7 本章小结 |
第3章 3MW循环流化床锅炉试验研究 |
3.1 燃料、石灰石的理化分析 |
3.1.1 试验煤的理化分析 |
3.1.2 燃料的反应特性和热重分析 |
3.1.3 石灰石的理化分析 |
3.1.4 石灰石的煅烧特性 |
3.2 试验设备及仪器简介 |
3.2.1 CFB燃烧试验台简介 |
3.2.2 试验仪器 |
3.3 试验煤试烧试验 |
3.3.1 着火特性试验 |
3.3.2 低床温稳定运行试验 |
3.3.3 中断给煤试验 |
3.3.4 燃尽特性 |
3.3.5 SO_2排放测试及投石灰石脱硫试验 |
3.3.6 NO_x的排放特性 |
3.3.7 SNCR试验 |
3.3.8 CO的排放特性 |
3.3.9 结渣特性分析 |
3.3.10 灰渣特性 |
3.4 本章小结 |
第4章 旋风分离器布置、结构优化及SNCR数值模拟 |
4.1 分离器的布置方案研究 |
4.1.1 锅炉几何建模 |
4.1.2 计算模型设置 |
4.1.3 分离器布置及网格划分 |
4.1.4 模拟结果及分析 |
4.2 旋风分离器数值模拟 |
4.2.1 旋风分离器结构 |
4.2.2 网格划分 |
4.2.3 模型及算法选取 |
4.2.4 分级效率的定义及统计方法 |
4.2.5 数值模拟结果与分析 |
4.2.6 综合性评价及优化结构的确定 |
4.3 SNCR过程反应动力学机理 |
4.3.1 SNCR反应机理概述 |
4.3.2 不同SNCR机理的对比 |
4.4 分离器内SNCR模拟研究 |
4.4.1 适合FLUENT求解SNCR机理包的提出 |
4.4.2 新机理包实验验证 |
4.4.3 基于FLUENT和CHEMKIN的SNCR反应特性模拟 |
4.5 本章小结 |
第5章 3MW试验台床内流动燃烧过程数值模拟 |
5.1 3MW试验台本体结构 |
5.2 网格及边界 |
5.3 数学模型 |
5.3.1 基本控制方程 |
5.3.2 气固耦合方程 |
5.3.3 湍流模型 |
5.3.4 化学燃烧模型 |
5.3.5 EDC模型 |
5.3.6 辐射和传热模型 |
5.4 网格无关性验证 |
5.5 EDC_G模型和ED_FR模型对比 |
5.6 床内气固流动模拟结果 |
5.7 床内燃烧及反应特性结果分析 |
5.7.1 床内瞬时温度场 |
5.7.2 床内气相组分分布 |
5.7.3 床内反应速率在炉膛高度方向的变化 |
5.7.4 床内化学反应质量源沿高度变化 |
5.7.5 化学反应速率和固相颗粒体积分数关系 |
5.8 本章小结 |
第6章 660MW流化床锅炉床内气固流动及污染物生成数值模拟 |
6.1 研究对象及模型设置 |
6.1.1 模拟对象 |
6.1.2 网格划分及边界设置 |
6.2 基本工况模拟结果 |
6.2.1 气固流动特性 |
6.2.2 温度及组分分布 |
6.3 不同工况下二次风穿透性 |
6.3.1 喷口布置及射流深度的定义 |
6.3.2 射流深度模拟结果分析 |
6.4 工况参数对污染物生成的影响 |
6.4.1 变过量空气系数 |
6.4.2 变一次风率 |
6.4.3 钙硫比 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 未来展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
攻读博士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
作者简介 |
(5)生物质燃烧过程受热面沉积形成及抑制机理研究(论文提纲范文)
致谢 |
前言 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 生物质能概述 |
1.2 生物质直燃发电现状 |
1.2.1 我国生物质直燃发电现状 |
1.2.2 生物质直燃发电技术 |
1.2.3 循环流化床发展史及优点 |
1.3 生物质直燃受热面沉积研究 |
1.3.1 沉积机理研究 |
1.3.2 添加剂对沉积的影响 |
1.3.3 碱金属沉积腐蚀 |
1.4 沉积采集系统在沉积研究中的应用 |
1.5 本文工作的提出 |
2 实验系统及分析方法 |
2.1 引言 |
2.2 控温沉积采集系统 |
2.3 生物质燃料及沉积样品分析方法 |
2.3.1 生物质燃料分析 |
2.3.2 沉积样品分析 |
2.4 本章小结 |
3 高碱高氯生物质CFB锅炉高温过热器沉积机理研究 |
3.1 引言 |
3.2 生物质燃料分析 |
3.3 沉积的采集和分析 |
3.4 沉积动态过程 |
3.4.1 初始沉积层 |
3.4.2 KCl的冷凝 |
3.4.3 沉积稳定生长阶段 |
3.4.4 高过沉积块分析 |
3.5 本章小结 |
4 高碱低氯生物质CFB锅炉高温过热器沉积机理研究 |
4.1 引言 |
4.2 生物质燃料分析 |
4.3 沉积的采集和分析 |
4.4 沉积动态过程 |
4.4.1 初始沉积层 |
4.4.2 碱金属的沉积及气固相反应 |
4.4.3 沉积稳定生长阶段 |
4.4.4 Cl元素对碱金属沉积的影响 |
4.5 本章小结 |
5 添加剂抑制沉积的机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 生物质灰分析 |
5.3 添加剂对生物质灰烧结的抑制 |
5.4 50MW CFB锅炉添加高岭土实验 |
5.4.1 沉积SEM-EDS分析 |
5.4.2 CaSO_4生成途径 |
5.5 50MW CFB锅炉添加工业硫磺实验 |
5.6 本章小结 |
6 CFB锅炉其他非典型位置的碱金属沉积研究 |
6.1 引言 |
6.2 燃料分析及沉积概况 |
6.3 结果和讨论 |
6.4 本章小结 |
7 生物质灰沉积过程的理论计算 |
7.1 引言 |
7.2 沉积模型的建立 |
7.2.1 湍流场的建立 |
7.2.2 温度场的建立 |
7.2.3 KCl冷凝 |
7.2.4 热泳沉积和惯性碰撞沉积 |
7.2.5 颗粒的释放与计数 |
7.3 模型计算结果与讨论 |
7.4 本章小结 |
8 循环流化床抑制高碱高氯生物质沉积的可行方案 |
8.1 引言 |
8.2 炉膛出口烟气温度的控制 |
8.3 添加剂的使用 |
8.4 KCl与受热面的阻隔 |
8.5 本章小结 |
9 全文总结与工作展望 |
9.1 全文总结 |
9.2 本文主要创新点 |
9.3 研究工作展望 |
参考文献 |
作者简介 |
(6)600MW煤粉锅炉燃烧及炉内脱硫模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及目的意义 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 课题研究背景及目的意义 |
1.2 烟气脱硫技术简介 |
1.2.1 湿法脱硫 |
1.2.2 半干法脱硫 |
1.2.3 干法脱硫 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 国内研究现状 |
1.3.2 国外研究现状 |
1.4 主要研究内容 |
第2章 炉内脱硫机理及燃烧数学模型 |
2.1 引言 |
2.2 炉内脱硫特点 |
2.3 脱硫效率影响因素 |
2.3.1 Ca/S的影响 |
2.3.2 脱硫颗粒停留时间的影响 |
2.3.3 脱硫颗粒直径的影响 |
2.4 基本控制方程 |
2.5 气相湍流模型 |
2.6 气固两相流模型 |
2.7 煤粉燃烧数学模型 |
2.7.1 挥发分析出模型 |
2.7.2 气相燃烧模型 |
2.7.3 焦炭燃烧模型 |
2.8 辐射换热模型 |
2.9 SO_2吸收模型 |
2.10 本章小结 |
第3章 炉内燃烧模拟及运行实验验证 |
3.1 引言 |
3.2 模拟对象说明 |
3.2.1 物理模型构建 |
3.2.2 燃烧器布置 |
3.2.3 网格处理 |
3.3 模拟实验的参数及边界设置 |
3.4 模拟结果说明 |
3.4.1 流场模拟及说明 |
3.4.2 温度场模拟及说明 |
3.4.3 氧气质量分数模拟及说明 |
3.4.4 污染物浓度模拟及说明 |
3.5 试验数据与模拟结果的校验及说明 |
3.6 本章小结 |
第4章 不同喷射颗粒直径下的脱硫模拟 |
4.1 引言 |
4.2 改造后锅炉模型说明 |
4.2.1 改造后物理模型构建 |
4.2.2 改造后模型网格划分 |
4.2.3 新增喷口及脱硫颗粒参数设定 |
4.3 改造后模拟研究说明 |
4.3.1 流场分析 |
4.3.2 温度场分析 |
4.3.3 氧气浓度场分析 |
4.3.4 SO_2气体浓度场分析 |
4.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
致谢 |
(7)徐矿电厂300MW CFB锅炉流化特性分析与优化研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 循环流化床技术发展现状 |
1.3 流化问题分析 |
1.4 数值模拟在工程中的应用 |
1.5 论文主要内容 |
2 床温低的初步分析 |
2.1 锅炉情况介绍 |
2.2 机组运行问题 |
2.3 床温低原因分析 |
2.4 运行调整措施 |
2.5 本章小结 |
3 输煤系统改造 |
3.1 输煤系统改造背景 |
3.2 入炉煤颗粒度要求 |
3.3 输煤系统改造方案及效果 |
3.4 本章小结 |
4 水冷风室压力分布分析及风帽阻力计算 |
4.1 水冷风室压力研究现状 |
4.2 水冷风室空气流场的数值模拟分析 |
4.3 水冷风室压力分布现场试验 |
4.4 布风板的阻力计算 |
4.5 本章小结 |
5 风帽改造方案及改造效果 |
5.1 锅炉风帽更换方案 |
5.2 风帽改造效果 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 本文主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)CFB锅炉安全高效运行与事故预判研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
引言 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国内现状 |
1.2.2 国外现状 |
1.3 存在的主要问题 |
1.4 主要研究工作 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方案 |
第2章 失效机理分析 |
2.1 锅炉管道主要失效机理研究 |
2.1.1 重要管道失效机理 |
2.1.2 管子易失效部位 |
2.2 强度分析 |
2.2.1 水冷壁管强度分析 |
2.2.2 过热器管强度分析 |
2.3 金属金相分析 |
2.3.1 水冷壁金相分析 |
2.3.2 过热器金相分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 安全隐患分析及事故预判 |
3.1 锅炉管道泄露隐患分析 |
3.2 锅炉管道金属监督隐患分析 |
3.3 易泄露位置判定及处理 |
3.4 事故预判方法的提出 |
3.4.1 事故预判评估等级及方法 |
3.4.2 建立事故预判评估流程模型 |
3.4.3 预防措施和方法 |
3.5 本章小结 |
第4章 事故预判案例分析 |
4.1 水冷壁事故预判分析 |
4.2 锅炉受热面结构事故预判分析 |
4.2.1 锅炉1#受热面结构调整 |
4.2.2 锅炉2#、3#受热面结构调整 |
4.2.3 结构事故预判效果调整 |
4.3 省煤器事故预判分析 |
4.3.1 磨损部位判定 |
4.3.2 省煤器事故预判 |
4.4 高温集箱事故预判 |
4.4.1 高温集箱缺陷判定 |
4.4.2 高温集箱缺陷预判措施 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
导师简介 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
(9)高碱煤燃烧碱金属钠迁移特性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 我国能源现状 |
1.2 大型循环流化床锅炉发展现状 |
1.3 燃煤锅炉沾污结渣问题 |
1.4 沾污结渣机理 |
1.5 碱金属析出迁移机理 |
1.6 循环流化床碱金属迁移特性 |
1.7 气相碱金属测量方法 |
1.8 数值模拟研究 |
1.8.1 碱金属析出模拟 |
1.8.2 沾污结渣模拟 |
1.9 研究现状总结 |
1.10 本文研究内容 |
1.10.1 本文工作的提出 |
1.10.2 本文的研究思路 |
1.10.3 本文的研究内容 |
2 循环流化床燃烧碱金属钠迁移模型 |
2.1 引言 |
2.2 循环流化床整体数学模型 |
2.2.1 流场模型 |
2.2.2 煤燃烧模型 |
2.2.3 污染物子模型 |
2.2.4 传热模型 |
2.3 碱金属钠迁移模型 |
2.3.1 碱金属钠析出模型 |
2.3.2 气相碱金属钠均相反应 |
2.3.3 气相碱金属钠非均相反应 |
2.3.4 碱金属钠蒸气凝结模型 |
2.3.5 颗粒沉积模型 |
2.3.6 颗粒脱落模型 |
2.3.7 碱金属钠在炉内的迁移机理 |
2.4 本章小结 |
33 0kW循环流化床数值计算与模型验证 |
3.1 试验台介绍与建模 |
3.2 模型与边界条件 |
3.3 模拟结果 |
3.3.1 炉内气固流场 |
3.3.2 炉内燃烧 |
3.3.3 碱金属钠分布 |
3.4 本章小结 |
4 碱金属迁移影响因素与二维变参数分析 |
4.1 引言 |
4.2 二维当量快算 |
4.2.1 二维计算域构建 |
4.2.2 二维边界条件设定 |
4.2.3 二维计算模型调整 |
4.2.4 煤种与计算工况 |
4.3 二维模型验证 |
4.4 变参数计算结果 |
4.4.1 炉膛温度的影响 |
4.4.2 过量空气系数影响 |
4.4.3 二次风比例影响 |
4.4.4 管壁温度影响 |
4.5 本章小结 |
5 米东300MW循环流化床锅炉数值模拟 |
5.1 引言 |
5.2 实炉介绍 |
5.3 三维建模 |
5.4 模拟结果 |
5.4.1 气固流场 |
5.4.2 燃烧计算 |
5.4.3 传热特性 |
5.4.4 碱金属钠迁移 |
5.5 实测结果对比 |
5.6 本章小结 |
6 气相碱金属钠在线测量试验研究 |
6.1 引言 |
6.2 测量原理 |
6.3 标定试验 |
6.4 试验煤样品 |
6.5 实验结果 |
6.5.1 准东原煤中碱金属钠析出特性 |
6.5.2 不同钠盐添加剂对钠析出的影响 |
6.6 本章小结 |
7 全文总结及工作展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 主要创新点 |
7.3 不足之处和研究展望 |
参考文献 |
作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
(10)循环流化床锅炉降氧抑氮燃烧模式的模拟与试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 本文研究内容 |
第2章 流化床锅炉仿真的理论基础 |
2.1 NOx生成机理 |
2.1.1 燃料型NOx生成机理 |
2.1.2 热力型NOx生成机理 |
2.1.3 快速型NOx生成机理 |
2.2 基本方程 |
2.2.1 质量守恒方程 |
2.2.2 动量守恒方程 |
2.2.3 能量守恒方程 |
2.3 湍流流动模型 |
2.4 煤粉燃烧模型 |
2.4.1 挥发分析出模型 |
2.4.2 挥发分燃烧模型 |
2.4.3 湍流化学反应的PDF模型 |
2.4.4 焦炭的燃烧模型 |
2.5 辐射模型 |
2.6 气固两相流模型 |
2.6.1 随机颗粒轨道模型 |
2.6.2 传热传质模型 |
2.6.3 相间的耦合 |
2.7 本章小结 |
第3章 锅炉模型的建立与仿真 |
3.1 锅炉概述 |
3.1.1 主要设计尺寸及参数 |
3.1.2 煤质资料 |
3.1.3 点火、供风和给煤系统 |
3.2 物理模型及网格划分 |
3.2.1 模型建立 |
3.2.2 网格的划分 |
3.3 边界条件 |
3.3.1 入口边界条件 |
3.3.2 出口边界条件 |
3.3.3 壁面边界条件 |
3.3.4 离散相方程边界条件 |
3.4 仿真分析 |
3.4.1 温度场分析 |
3.4.2 速度场分析 |
3.4.3 NOx排放分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 锅炉低NOx排放改造 |
4.1 控制NOx的方法 |
4.1.1 空气分级燃烧 |
4.1.2 尾部烟气脱硝技术 |
4.1.3 烟气再循环技术 |
4.2 烟气再循环改造 |
4.3 一次风的调整 |
4.4 二次风的调整 |
4.4.1 风口高度和二次风管径的调整 |
4.4.2 二次风入口端直管段距离的调整 |
4.4.3 二次风调节阀门和风箱的调整 |
4.4.4 二次风喷口、射流水平角度的选择 |
4.4.5 返料系统的整改 |
4.5 锅炉运行结果分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 锅炉改造前后仿真对比分析 |
5.1 330MW负荷对比分析 |
5.1.1 温度场 |
5.1.2 NOx的排放 |
5.2 210MW负荷对比分析 |
5.2.1 温度场 |
5.2.2 NOx的排放 |
5.3 140MW对比分析 |
5.3.1 温度场 |
5.3.2 NOx的排放 |
5.4 70MW对比分析 |
5.4.1 温度场 |
5.4.2 NOx的排放 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 论文总结 |
6.2 不足与展望 |
6.3 本文创新点 |
参考文献 |
作者简介及科研成果 |
致谢 |
四、CFB锅炉炉膛温度场检测及处理方法研究(论文参考文献)
- [1]基于大数据的CFB燃煤锅炉脱硫系统建模研究[D]. 倪绍佑. 浙江大学, 2021(09)
- [2]循环流化床垃圾焚烧炉燃烧优化试验研究[D]. 尤海辉. 浙江大学, 2021(01)
- [3]660MW超超临界循环流化床锅炉关键技术与方案研究[D]. 聂立. 浙江大学, 2021(01)
- [4]煤矸混烧超临界CFB锅炉气固流动及污染物生成特性研究[D]. 赵立正. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [5]生物质燃烧过程受热面沉积形成及抑制机理研究[D]. 张恒立. 浙江大学, 2020(07)
- [6]600MW煤粉锅炉燃烧及炉内脱硫模拟研究[D]. 韩晴. 哈尔滨理工大学, 2020(02)
- [7]徐矿电厂300MW CFB锅炉流化特性分析与优化研究[D]. 徐乐. 中国矿业大学, 2019(04)
- [8]CFB锅炉安全高效运行与事故预判研究[D]. 刘贺君. 华北理工大学, 2020(02)
- [9]高碱煤燃烧碱金属钠迁移特性研究[D]. 季杰强. 浙江大学, 2019(03)
- [10]循环流化床锅炉降氧抑氮燃烧模式的模拟与试验研究[D]. 孙汉生. 吉林大学, 2019(11)