發(fā)布時(shí)間：2020-07-07 11:07

【摘要】：本文以應(yīng)用多次引射分級(jí)燃燒技術(shù)的350MW超臨界W火焰鍋爐為研究對(duì)象,借助數(shù)值模擬研究無(wú)煙煤分別與煙煤及褐煤進(jìn)行爐內(nèi)摻燒的著火、燃盡、NOx排放等特性,為W火焰鍋爐分磨制煤、爐內(nèi)摻燒的混煤摻燒方式提供理論分析和技術(shù)參考。將該鍋爐230MW負(fù)荷下的無(wú)煙煤工業(yè)試驗(yàn)測(cè)得的著火距離和數(shù)值模擬得到的拱上濃煤粉氣流的著火距離進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明模擬值與試驗(yàn)值相差較小,從而驗(yàn)證了所選用模型的合理性。研究了無(wú)煙煤與煙煤不同配比及配磨方式下?tīng)t內(nèi)燃燒及NOx生成特性。通過(guò)對(duì)相同無(wú)煙煤與煙煤配比下不同配磨方式的爐內(nèi)燃燒特性及爐膛出口參數(shù)對(duì)比,選出最優(yōu)的煙煤配磨方式。當(dāng)無(wú)煙煤與煙煤進(jìn)行3:1比例摻燒時(shí),煙煤輸送到外側(cè)燃燒器。當(dāng)無(wú)煙煤與煙煤進(jìn)行1:1 比例摻燒時(shí),煙煤輸送前后墻相對(duì)的燃燒器中,且靠近側(cè)墻。當(dāng)無(wú)煙煤與煙煤進(jìn)行1:3比例摻燒時(shí),無(wú)煙煤輸送到外側(cè)燃燒器。通過(guò)不同煙煤配比下最優(yōu)配磨方式的對(duì)比得到,當(dāng)煙煤摻燒比例從0增加到75%時(shí),可將爐膛出口的NOx排放濃度由681.3mg/m3(02=6%)逐漸降低至477.2 mg/m3(O2=6%),飛灰可燃物含量由5.49%逐漸降低至1.45%。在不同摻燒比工況中,難燃無(wú)煙煤濃煤粉氣流的著火距離在1.28m～1.64m之間波動(dòng),而易燃煙煤的濃煤粉氣流的著火距離在0.68m～0.72m之間。研究了無(wú)煙煤與褐煤不同配比及配磨方式下?tīng)t內(nèi)燃燒及NOx生成特性。通過(guò)對(duì)相同混煤配比下不同配磨方式的燃燒特性及爐膛出口參數(shù)對(duì)比,選出最優(yōu)的配磨方式。當(dāng)無(wú)煙煤與褐煤進(jìn)行3:1比例摻燒時(shí),將褐煤輸送到外側(cè)燃燒器。當(dāng)無(wú)煙煤與褐煤進(jìn)行1:1比例摻燒時(shí),將褐煤輸送到前后墻上相互交錯(cuò)的燃燒器。當(dāng)無(wú)煙煤與褐煤進(jìn)行1:3比例摻燒時(shí),將無(wú)煙煤輸送到外側(cè)燃燒器。通過(guò)不同配比下的最優(yōu)配磨方式的對(duì)比得到,當(dāng)褐煤摻燒比例從0增加到75%時(shí),爐膛出口NOx排放濃度由681.3mg/m3(O2=6%)逐漸降低至440.7mg/m3(O2=6%),但是飛灰可燃物含量呈現(xiàn)出先降低后升高的趨勢(shì),在褐煤摻燒比例為25%時(shí)可實(shí)現(xiàn)3.14%的最低飛灰可燃物含量。當(dāng)褐煤摻燒比例超過(guò)50%時(shí),過(guò)多的水分會(huì)影響煤粉的燃盡,使飛灰可燃物含量顯著升高,嚴(yán)重影響鍋爐的燃燒效率。綜合考慮,在該鍋爐機(jī)組上進(jìn)行無(wú)煙煤與煙煤的爐內(nèi)摻燒試驗(yàn)時(shí),可以進(jìn)行煙煤配比為25%～75%之間摻燒試驗(yàn);在進(jìn)行無(wú)煙煤與褐煤的爐內(nèi)摻燒試驗(yàn)時(shí),應(yīng)將褐煤的摻燒比例控制在25%以?xún)?nèi)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TM621.2
【圖文】：

邐哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文邐逡逑第２章鍋爐概況及模擬方法逡逑２．１鍋爐概況逡逑本文研宄的對(duì)象為一臺(tái)３５０ＭＷ超臨界Ｗ火焰鍋爐，該鍋爐為世界首臺(tái)逡逑３５０ＭＷ超臨界Ｗ火焰鍋爐。鍋爐的主要設(shè)計(jì)參數(shù)如表２－１所示。采用４臺(tái)雙逡逑進(jìn)雙出鋼球磨正壓直吹式制粉系統(tǒng)，設(shè)計(jì)煤粉細(xì)度Ｒ９０為６％，煤粉均勻性系逡逑數(shù)ｎ＝ｌ．１５。燃燒系統(tǒng)采用多次引射分級(jí)燃燒技術(shù)，爐膛結(jié)構(gòu)及燃燒系統(tǒng)如圖２－逡逑１所示：在拱上布置直流縫隙式燃燒器，利用旋風(fēng)筒煤粉濃縮器對(duì)一次風(fēng)煤粉氣逡逑流進(jìn)行濃淡分離，在前后拱上各均勻布置８支燃燒器，每臺(tái)磨煤機(jī)對(duì)應(yīng)４個(gè)燃逡逑燒器，每個(gè)燃燒器中的濃煤粉氣流噴口、內(nèi)二次風(fēng)噴口、淡煤粉氣流噴口和外逡逑ｎ邐｜廠(chǎng)邐徹墻邐￣邋＾逡逑

哈爾囊工Ａ大氧￡＾岕娜位論文逡逑二次風(fēng)噴？均由爐膛中心到前后墻依次布置；在喉口附近布置直流燃盡風(fēng)噴口Ｉ逡逑在前啟墻下部設(shè)有陣列布置的三次風(fēng)噴口，與拱上各組燃燒器相對(duì)應(yīng)。圖２－２所逡逑示為燃燒器的配磨方式，鍋爐設(shè)計(jì)煤質(zhì)為無(wú)煙煤，燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)如表２－２所逡逑示，煤質(zhì)參數(shù)如表２－３所示，所研宄的混煤煤質(zhì)分析如表圖２－４所示，其中的逡逑無(wú)煙煤為電站目前實(shí)際用煤。逡逑后墻逡逑／邋Ｂ１邋Ａ１邋Ｂ２邋Ａ２邋Ｉ邋Ｃ２邋Ｄ２邋Ｃｌ邋Ｄ１邋＼逡逑／邐邐邋邐邋邐邋邐Ｉ邐邋邐邋邐邋邐邋＼逡逑丨邐Ｉ逡逑Ｉ逡逑Ｉ逡逑Ｉ逡逑；邐Ｊ邐邐逡逑Ｄ３邋Ｃａｊ邋Ｄ４邋因邋ｊ邋Ａ４邋Ｂ４邋Ａ３邋｜ｂ３逡逑ｉｔｓ逡逑圖２－２燃燒器的配磨方式逡逑表２－１鍋爐盒要設(shè)計(jì)＃數(shù)逡逑邐邐單位邐Ｂ－ＭＣＲ邐ＢＲＬ邐逡逑＇邐Ａ蒸汽嫌量邐ｔ／ｈ邐Ｕ５０邐１０６０逡逑ni蒸汽溫度邐Ｖ邐５７１邐５７１逡逑食蒸１氣違力邐ＭＰａ（ｇ）邐２５．４邐２５．２８逡逑再熱器進(jìn)Ｈ壓力邐ＭＰａ（ｇ）邐４．４８邐４．２４逡逑爵熱器進(jìn)口溫虔邐Ｖ邐３２３．９邐３１８．１逡逑再熱器出Ｂ壓：力邐ＭＰａ（ｇ）邐４．３７邐４．０９逡逑再熱器出口溫度邐ｒ邐５６９邐５６９逡逑再熱蒸汽流量邐ｔ／ｈ邐９３５．２邐８８６．８３逡逑給水溫度，邐Ｖ邐２８４．７邐２８１邐逡逑注：（１）壓力單位中“ｇ”表示表．壓�！埃帷北硎窘^對(duì)壓（以下均同）。逡逑（２）

邐哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文邐逡逑煤Ｅｈ邋Ｅ２邋分別取邋８５．４９ｋＪ／ｍｏｌ、ｔｎ．２７ｋＪ／ｍｏｌ，邋Ａｉ、Ａ２分別取邋２．７６４Ｘ１０５Ｓ－１、逡逑２．７４１Ｘ邋１０Ｖ１；對(duì)于煙煤Ｅｉ、Ｅ２邋分別取邋６１．１７ｋＪ／ｍｏｌ、１０７．７２ｋＪ／ｍｏｌ，邋Ａｉ、Ａ２逡逑分別取邋３．８６２Ｘ邋ｌＯＹ１、２．７２９Ｘ邋１０Ｖ１；對(duì)于褐煤［６２】，Ｅｉ、Ｅ２分別取邋２３．８４ｋＪ／ｍｏｌ、逡逑８５．０１ｋＪ／ｍｏｌ，Ａｉ、Ａ２邋分別取１．２９６Ｘ１０Ｖ１。為控制單一變量，逡逑摻燒的煙煤及褐煤與無(wú)煙煤粒徑分布一致，煤粉顆粒的粒徑分布遵守Ｒｏｓｉｎ－逡逑Ｒａｍｍｌｅｒ公式，最小直徑、最大直徑和平均直徑分別為１０ｐｍ、２５０邋ｐｍ和５６逡逑Ｗｍ，分布指數(shù)ｎ＝Ｌ１５。逡逑ＮＱｒ時(shí)燃煤鍋爐的主要污染物之一。ＮＱｒ的生成路徑有三種，分別是熱力逡逑型ＮＯ．ｒ、燃料型ＮＯ＿ｖ和快速性ＮＯ．ｖ。熱力型ＮＯ．、？的形成采用廣義的Ｚｅｌｄｏｖｉｃｈ逡逑機(jī)理［６３］。燃料型ＮＯ．ｖ是由燃料中Ｎ元素轉(zhuǎn)化而成的［６４１快速性ＮＯ．ｖ在煤粉燃逡逑燒過(guò)程中的生成量非常少，因此本課題不考慮快速性ＮＯ，的生成。在爐膛中，逡逑ＮＯ．ｖ的濃度相較于其他組分的濃度極低，所以懫用后處理的方法計(jì)算＾逡逑２．３網(wǎng)格劃分及邊界條件設(shè)定逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉行磊;宋剛;徐國(guó)輝;岳鵬飛;鄭興勝;郭強(qiáng);;東方鍋爐300MW機(jī)組CFB鍋爐混煤燃燒試驗(yàn)研究[J];東方電氣評(píng)論;2015年01期

2 高豪杰;朱躍釗;馬婷婷;陳海軍;付烽;廖傳華;;褐煤直接熱解特性及動(dòng)力學(xué)行為的熱分析研究[J];南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年03期

3 趙永強(qiáng);;電廠(chǎng)鍋爐混煤摻燒技術(shù)研究[J];機(jī)電信息;2013年33期

4 賈永會(huì);;“W”火焰鍋爐摻燒劣質(zhì)無(wú)煙煤試驗(yàn)研究與優(yōu)化運(yùn)行[J];節(jié)能;2012年10期

5 朱光明;姚斌;段學(xué)農(nóng);吳增金;焦慶豐;楊奕;陳一平;;W型火焰鍋爐內(nèi)無(wú)煙煤摻燒優(yōu)化數(shù)值模擬[J];動(dòng)力工程學(xué)報(bào);2012年05期

6 郭魯陽(yáng);季明斌;王富文;黃平平;高春陽(yáng);任明偉;林德平;;600MW超臨界鍋爐混煤燃燒試驗(yàn)研究[J];華電技術(shù);2011年11期

7 鄒沖;張生富;溫良英;白晨光;呂學(xué)偉;王昆;;無(wú)煙煤燃燒過(guò)程的熱分析動(dòng)力學(xué)研究[J];煤炭學(xué)報(bào);2011年08期

8 曾全芝;雷霖;;直吹式制粉系統(tǒng)W火焰鍋爐混煤摻燒試驗(yàn)研究[J];湖南電力;2010年05期

9 陳文;段學(xué)農(nóng);陳一平;雷霖;易偉峰;;“W”火焰鍋爐直吹式制粉系統(tǒng)混煤摻燒方式的探討和試驗(yàn)研究[J];華中電力;2009年03期

10 汪小華;廖宏楷;方慶艷;;DG420/13.7-Ⅱ2型無(wú)煙煤鍋爐燃用混煤燃燒優(yōu)化的數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究[J];廣東電力;2009年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 馬侖;混煤燃燒過(guò)程中著火促進(jìn)與燃盡抑制作用的實(shí)驗(yàn)與模擬研究[D];華中科技大學(xué);2018年

2 白濤;燃煤鍋爐低NOx燃燒系統(tǒng)的數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究[D];華北電力大學(xué);2014年

3 況敏;斗巴W火焰鍋爐及多次引射分級(jí)燃燒技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 汪涂維;混煤摻燒方式對(duì)混煤燃盡率和NO_x排放影響的實(shí)驗(yàn)研究[D];華中科技大學(xué);2015年

2 楊妮;富氧氣氛下煤粉燃燒特性及動(dòng)力學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究[D];昆明理工大學(xué);2014年

3 禹立堅(jiān);動(dòng)力配煤結(jié)渣特性沉降爐試驗(yàn)研究[D];浙江大學(xué);2008年

4 郭玉泉;W火焰鍋爐燃燒及運(yùn)行特性試驗(yàn)研究[D];山東大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2745044