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电站锅炉煤粉燃烧过程及结渣的数值模拟

煤粉炉结渣问题普遍存在,是目前危机锅炉安全经济运行的一大难题。在我国,电站锅炉燃用煤质较差,且煤质多变,由于结渣而降低出力和热效率达20%和2.5%,如果计及结渣引起的锅炉停运、维修、改造费用的话,经济损失是惊人的。结渣过程是个十分复杂的物理化学过程,其中涉及燃烧、气固多相流、传热与传质等多门学科。锅炉运行过程中,影响结渣的因素错综复杂,既和燃料特性有关,也和锅炉结构、运行条件有关。但归根结底,结渣是在燃烧过程中形成的,灰渣的形成和沉积与燃料的燃烧过程密不可分,因而本论文由两大部分组成,一部分为改进和完善燃烧过程数值模拟,另一部分是在燃烧过程模拟的基础上,利用模糊数学理论,建立结渣的综合模糊评判数学模型,预报受热面上结渣的分布情况。与其它通用的CFD软件相比,经论文作者所改进的燃烧过程数值模拟软件的特点在于:(1)能够结合炉子结构、运行参数及燃料等,调整模型中相应的参数及处理方法;(2)可以灵活的安排网格节点,对某些节点进行特殊  (本文共141页) 本文目录 | 阅读全文>>

华北电力大学(北京)
华北电力大学(北京)

电站锅炉煤粉燃烧过程及其NO_x生成的数值模拟

煤粉锅炉是火力发电厂的重要设备之一,它的安全性和经济性对生产十分重要。提高锅炉效率、减少超温爆管、降低污染物的排放等对国民经济的发展有重要意义。而这些都必须深入详细地研究炉膛内煤粉的燃烧过程及其产生的温度场、速度场等。而在过去几十年中,煤粉燃烧技术的发展主要是基于电厂锅炉运行所积累的经验及一些小规模试验装置所测得的数据,这些经验和数据会局限燃烧技术的应用。随着电子计算机技术的不断发展,燃烧过程的数值模拟已经成为燃烧理论研究和燃烧装置设计的重要手段,它能够详细地模拟炉内燃烧所产生的温度场、速度场,压力场以及各种组分的分布和污染物的产生等。本文以太原第二热电厂四期扩建200MW机组7#炉为研究对象,在CFD软件FLUENT原有燃烧综合模型的基础上,通过该软件提供的用户接口函数udf,对其中的挥发份析出模型进行了改进,采用了比较先进的活化能分布模型即DAEM模型,再对7#炉的燃烧过程和污染物的生成进行数值模拟。得出了炉内C(S)、CH...  (本文共64页) 本文目录 | 阅读全文>>

《动力工程学报》2017年09期
动力工程学报

准东煤燃烧过程中Na/Ca/Fe对结渣行为影响的机理研究

近期发现的准东煤田位于中国新疆昌吉地区,其煤炭预测储量达到164Gt,这一地区将是中国未来的主要能源基地之一[1-2].准东煤易于开采,目前用带冷却的取样装置或在实际锅炉停炉后取得渣样准东煤的使用均以露天煤为主,价格低廉,且具有挥进行分析,所取渣样是经过复杂的物理化学变化后发分含量高、灰分含量低及着火点较低等特点,是良形成的,要获得详细的结渣机理,必须对每一种元素好的动力用煤[3-4].但由于其Na、Ca含量高,直接燃所起作用进行解耦,分别分析每一种元素在结渣过用准东煤会使锅炉屏式过热器产生严重结渣、沾污程中所起的作用.为了达到这一目的,笔者采用非冷等问题,影响锅炉的安全经济运行[4-6].却的取样探针,在沉降炉实验系统中不同烟气温度Na、Ca是引起准东煤结渣的主要元素[7-8],但下取得沉积灰样进行分析,重点分析烟气温度为不同的元素引起结渣的机理不同.Li等[9]指出在高1 000℃时灰样的形貌及灰颗粒间的结合形式,获碱金属煤...  (本文共6页) 阅读全文>>

《神华科技》2017年06期
神华科技

660MW机组锅炉后墙超温及结渣问题试验研究

水冷壁超温是近年来大容量直流锅炉多发的问题,多为锅炉燃烧不佳与汽水循环不畅所共同引起[1-3]。本文通过燃烧优化试验研究,对某660MW机组锅炉存在的后墙垂直管超温及炉膛结渣进行了系统的诊断,提出了改善后墙垂直管超温问题和减轻结渣的技术措施,对于指导同类型锅炉的运行调节有一定的参考意义。1设备简介某电厂#2锅炉为超临界参数变压运行螺旋管圈直流锅炉,单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧方式、平衡通风、Π型露天布置、固态排渣、全钢架悬吊结构。锅炉设计燃用烟煤。过热器汽温通过煤水比调节和两级喷水减温器来控制,第1级减温器布置在分隔屏过热器出口管道上,第2级减温器布置在后屏过热器出口管道上,过热器喷水取自给水管道。再热蒸汽采用摆动燃烧器调节,再热器进口连接管道上设置事故喷水,喷水减温仅用于事故减温,事故喷水取自给水泵中间抽头。制粉系统采用中速磨(ZGM磨)冷一次风直吹系统,煤粉燃烧器为四角布置、切向燃烧、摆动式燃烧器。燃烧器共设置6层煤粉...  (本文共5页) 阅读全文>>

《黑龙江科技信息》2007年12期
黑龙江科技信息

浅析锅炉结渣的因素及我厂预防措施

近年,各个电厂锅炉结渣问题突出,哈尔滨气化厂热电分厂三台UG--13仍名2M4煤粉炉也曾发生过严重结渣。锅炉结渣不仅影响衬既的经济满发,而且严重威胁安到云行。所以不能不对锅炉结渣问题予以高度重视。下面通刘比寸锅炉结渣因素的分析,来谈谈所作的预防措施。1与锅炉结渣有关的因家1.l与姗煤的灰熔点有关:灰熔点越低越易结渣。12谢卜因素:美国电力研究协会(E PRI)曾对姗用各种不同因素煤种的锅炉作了调查,结论是结渣和积灰不仅与煤灰性质有关.而且同锅炉侧十密切相关,主要是炉膛热强度(包括炉膛容积热强度和断面热强度)、煤粉在炉膛内逗留的时间、姗烧器结构型式以及受热面的布置等。同一煤种.在某台锅炉上嫩烧会严重结渣,而在另一台设计不同的锅炉上可能根本不结渣。同时,锅护设计在改善灰沉积物方面也起着重要的作用。13运行因素。13.1结法、积灰随锅炉负荷及烟气温度的增加而增加。1 32煤粉细度对炉膛结渣的影响。过细会提高嫩烧器区域热负荷而可能引起结...  (本文共1页) 阅读全文>>

《燃烧科学与技术》2004年04期
燃烧科学与技术

锅炉结渣过程数值模拟研究进展

炉膛结渣是电站锅炉运行中常见也是较难解决的问题 ,它极大地影响了锅炉运行的安全性和经济性 .炉膛结渣可导致炉内受热面的传热效率降低 ,影响锅炉出力 ,灰渣的集聚导致大渣的掉落 ,将砸坏冷灰斗水冷壁管 ,造成严重的安全事故 .  结渣主要是由烟气中夹带的熔化或部分熔化的颗粒碰撞在炉墙、水冷壁或管子上被冷却凝固而形成 .由于结渣的形成与飞灰熔点以及飞灰组分密切相关 ,因此 ,传统预测结渣特性的方法是利用各种飞灰物理和化学特性的经验判别指数[1] .但由于结渣过程是一个复杂的物理化学过程 ,单一的结渣指数不能准确充分地描述和预测复杂的结渣过程 ,因此 ,为克服单一结渣指标分辨率低的缺陷 ,现在结渣研究的方向主要是发展综合考虑多项指标的模糊判断法[2~ 4 ] 和用数值方法模拟实际发生的结渣过程 .结渣过程的数值模拟主要是用于确定锅炉中实际发生结渣的位置 ,预测随着结渣的发生水冷壁与炉膛之间传热量的变化以及评价煤种的适用性和新锅炉的可行...  (本文共8页) 阅读全文>>

《热力发电》1990年03期
热力发电

消息报导

能源部“七·五”重点科技攻关课题“褐煤燃烧炉内结渣过程的试验研究”于199。年5月通过由能源部科技司主持的技术鉴定会。鉴定委员会认为由能源部西安热工研究所承担的这一课题的研究成果具有国内领先水平。一n)在试验台架建设方面,‘成功地舟一维火焰炉改装成结渣特性试验炉,可模拟煤粉炉结渣的主要环节,并研制了水冷式双金属结渣试件。在这方面赶上了目前的国际水平。 (2)在“六·五”攻关已建立的“煤灰结渣特性综合判别模型”的基础上扩充了试验手段,增加了对我国典型褐煤的研究,因而提高了判别功能。一般可取代新煤种在实际锅炉中的试烧。这样可节约人力、物力、时间...  (本文共1页) 阅读全文>>