配風對600MW旋流W火焰鍋爐流動特性影響的試驗研究
發(fā)布時間:2021-04-03 04:21
W火焰鍋爐燃燒低揮發(fā)煤種時在著火和燃盡等方面有明顯優(yōu)勢,現(xiàn)已發(fā)展成為我國燃用低揮發(fā)分煤種重要爐型之一。W火焰鍋爐在實際中存在NOx生成量大、飛灰可燃物含量高等問題。某電廠一臺采用中心風旋流燃燒器的W火焰鍋爐在摻燒煙煤時出現(xiàn)了燃燒器噴口燒損、SCR入口煙溫過高和NOx生成量過高等問題。為了解決上述問題,需要掌握配風對這臺采用全新燃燒組織方式的W火焰鍋爐爐內(nèi)單相流動特性的影響。本文通過相似;姆椒,搭建幾何比例1:10的冷態(tài);囼炁_,建立冷態(tài)試驗系統(tǒng),開展爐內(nèi)單相流動特性試驗,對爐內(nèi)流場,拱上主氣流下沖以及多股復雜射流的耦合進行研究,優(yōu)化爐內(nèi)流場,推薦最優(yōu)配風參數(shù)。分級風下傾角度為0°和10°時,拱上主氣流由于分級風的托舉作用分別出現(xiàn)主氣流下沖深度過小和流場“后偏”現(xiàn)象。分級風下傾角度為25°時,拱上二次風,乏氣和分級風依次在Y/Y0=0.63,Y/Y0=0.19和Y/Y0=0.4處與拱上主氣流混合,起到了較強的引射作用,拱上主氣流下沖至Y/Y0=0.47以下且爐內(nèi)形成基本對稱的“W”型流場。分級風下傾角度為40°和55°時,分級風不易與拱上主氣流混合,不能起到引射作用。綜合考慮爐內(nèi)流...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
單相試驗臺實驗室圖
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-26-需要調(diào)用該校準文件。圖2-6熱線試驗校準系統(tǒng)實物圖試驗過程中,首先調(diào)節(jié)本試驗工況各進風管配風,然后依次打開計算機,穩(wěn)壓器和熱膜熱線風速儀。在測量之前在計算機上打開熱膜熱線風速儀軟件輸入邊界條件,然后將熱線探針通過測孔插入爐膛至燃燒器中心截面,運行軟件記錄該點各項數(shù)據(jù)。試驗完成后,依次關閉熱膜熱線風速儀、計算機、穩(wěn)壓器和引風機,試驗數(shù)據(jù)的初步處理由計算機完成。2.4本章小結本章主要介紹了研究對象包括其基本結構和燃燒系統(tǒng),詳細講述了全爐膛單相試驗系統(tǒng)、試驗原理及試驗采用的各項設備。通過對的某電廠一臺FW型600MW采用中心風旋流燃燒器的W火焰鍋爐進行相似;罱ɡ鋺B(tài)單相;囼炁_,確定試驗參數(shù),建立全爐膛冷態(tài)單相試驗系統(tǒng),利用IFA300型熱膜熱線風速儀對爐內(nèi)流場及單相流動特性進行測量。同時,本章詳實描述了全爐膛冷態(tài)單相試驗相關細節(jié)及具體的操作流程,為研究配風對爐內(nèi)單相流動特性的影響提供了科學可靠的試驗方法和試驗系統(tǒng)。
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-30-行驗證可靠性試驗。如圖3-2所示為分級風下傾25°工況下,Y/Y0=0.063水平截面的無量綱豎直速度分布,對各測點共進行三次測量,測量時間間隔為15分鐘。三次測量的無量綱豎直速度分布規(guī)律具有高度的一致性,同一測點的三次測量值相差不大,其相對誤差均小于10%,可認為爐內(nèi)已組織形成了穩(wěn)定可靠的流場,測量結果不隨測量條件的改變而變化,試驗具有可重復性和可靠性。圖3-2同一工況下Y/Y0=0.063截面的無量綱豎直速度多次測量結果3.3分級風下傾全爐膛流場矢量圖譜分析圖3-3為不同分級風下傾角度工況條件下爐內(nèi)空氣動力場矢量圖譜。如圖3-3(a)所示,分級風下傾角度為0°時,爐內(nèi)流場總體上較為對稱,前、后墻側拱上主氣流的下沖距離基本相同,拱上主氣流在分級風噴口上方區(qū)域折轉上行,形成較為對稱的“W”型。分級風下傾角度0°時,分級風的水平動量較大,其分級風的托舉效應起主要作用。前、后側拱上主氣流未能穿透分級風的阻隔,提前折轉在下爐膛中心區(qū)域混合后上行,下沖深度均較校如圖3-3(b)所示,分級風下傾角度為10°時,爐內(nèi)流場出現(xiàn)了嚴重的偏斜現(xiàn)象。具體表征為:后墻側拱上主氣流穿透分級風阻隔下沖至冷灰斗區(qū)域,而前墻側拱上主氣流僅能下沖到乏氣噴口附近區(qū)域。后墻側拱上主氣流在冷灰都區(qū)域向前墻側運動,在乏氣噴口區(qū)域與前墻側拱上主氣流混合后傾斜上行,在靠后爐拱側進入上爐膛。出現(xiàn)上述現(xiàn)象的主要原因是分級風的托舉作用減弱,出現(xiàn)爐內(nèi)流場偏斜現(xiàn)象,后墻側拱上氣流下沖深度增大,擠壓前墻側氣流偏向前墻運動,爐內(nèi)流場出現(xiàn)“后偏”現(xiàn)象。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]煤炭要革命,但不是革煤炭的命[J]. 謝克昌. 中國石油企業(yè). 2019(11)
[2]2050年能源形勢綜合研判與油氣企業(yè)策略分析——基于國內(nèi)外權威機構能源展望報告的綜合分析[J]. 李天楊,田成坤,曹斌,張軍賢,吳浩筠. 國際石油經(jīng)濟. 2019(11)
[3]關于優(yōu)化能源結構加快能源轉型的思考[J]. 周鶴良. 電氣時代. 2019(11)
[4]我國動力用煤及煤化工領域?qū)γ嘿|(zhì)的基本要求[J]. 傅叢,白向飛,丁華,陳文敏. 煤質(zhì)技術. 2019(05)
[5]超臨界W火焰鍋爐經(jīng)濟性優(yōu)化的燃燒調(diào)整試驗研究[J]. 周文臺,楊太勇,林偉康,王克. 鍋爐技術. 2019(01)
[6]北京巴威“W”型火焰鍋爐低氮燃燒器改造探討[J]. 王波,趙雄. 貴州電力技術. 2017(02)
[7]《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》[J]. 節(jié)能與環(huán)保. 2017(02)
[8]W火焰鍋爐三次風流動特性優(yōu)化試驗與模擬研究[J]. 汪涂維,馬侖,方慶艷,樂方愿,張成,姚斌,陳剛. 動力工程學報. 2016(01)
[9]W火焰鍋爐高效低NOx燃燒技術[J]. 李爭起,任楓,劉光奎,陳智超,朱群益,孫銳. 動力工程學報. 2010(09)
[10]Flexibility of a 300 MW Arch Firing Boiler Burning Low Quality Coals[J]. FANG Qing-yan,ZHOU Huai-chun,WANG Hua-jian,YAO Bin,ZENG Han-cai State Key Laboratory of Coal Combustion,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan,Hubei 430074,China. Journal of China University of Mining & Technology. 2007(04)
博士論文
[1]600MW W火焰鍋爐多次引射分級燃燒器布置及參數(shù)研究[D]. 宋民航.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[2]W型火焰鍋爐燃用無煙煤低NOx燃燒技術機理和模化試驗研究[D]. 陳瑤姬.浙江大學 2011
[3]FW型W火焰鍋爐高效低NOx燃燒技術研究[D]. 任楓.哈爾濱工業(yè)大學 2010
碩士論文
[1]一臺600MW W火焰鍋爐摻燒煙煤爐內(nèi)流動及燃燒特性研究[D]. 王亮.哈爾濱工業(yè)大學 2019
[2]300MWe W火焰鍋爐應用多次引射分級燃燒技術燃燒特性的模擬[D]. 楊秀超.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[3]600MW FW型鍋爐燃燒改造優(yōu)化的數(shù)值模擬[D]. 姚衛(wèi)剛.東南大學 2016
[4]巴威W型火焰鍋爐配風優(yōu)化方案及試驗[D]. 田德建.昆明理工大學 2015
本文編號:3116605
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
單相試驗臺實驗室圖
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-26-需要調(diào)用該校準文件。圖2-6熱線試驗校準系統(tǒng)實物圖試驗過程中,首先調(diào)節(jié)本試驗工況各進風管配風,然后依次打開計算機,穩(wěn)壓器和熱膜熱線風速儀。在測量之前在計算機上打開熱膜熱線風速儀軟件輸入邊界條件,然后將熱線探針通過測孔插入爐膛至燃燒器中心截面,運行軟件記錄該點各項數(shù)據(jù)。試驗完成后,依次關閉熱膜熱線風速儀、計算機、穩(wěn)壓器和引風機,試驗數(shù)據(jù)的初步處理由計算機完成。2.4本章小結本章主要介紹了研究對象包括其基本結構和燃燒系統(tǒng),詳細講述了全爐膛單相試驗系統(tǒng)、試驗原理及試驗采用的各項設備。通過對的某電廠一臺FW型600MW采用中心風旋流燃燒器的W火焰鍋爐進行相似;罱ɡ鋺B(tài)單相;囼炁_,確定試驗參數(shù),建立全爐膛冷態(tài)單相試驗系統(tǒng),利用IFA300型熱膜熱線風速儀對爐內(nèi)流場及單相流動特性進行測量。同時,本章詳實描述了全爐膛冷態(tài)單相試驗相關細節(jié)及具體的操作流程,為研究配風對爐內(nèi)單相流動特性的影響提供了科學可靠的試驗方法和試驗系統(tǒng)。
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-30-行驗證可靠性試驗。如圖3-2所示為分級風下傾25°工況下,Y/Y0=0.063水平截面的無量綱豎直速度分布,對各測點共進行三次測量,測量時間間隔為15分鐘。三次測量的無量綱豎直速度分布規(guī)律具有高度的一致性,同一測點的三次測量值相差不大,其相對誤差均小于10%,可認為爐內(nèi)已組織形成了穩(wěn)定可靠的流場,測量結果不隨測量條件的改變而變化,試驗具有可重復性和可靠性。圖3-2同一工況下Y/Y0=0.063截面的無量綱豎直速度多次測量結果3.3分級風下傾全爐膛流場矢量圖譜分析圖3-3為不同分級風下傾角度工況條件下爐內(nèi)空氣動力場矢量圖譜。如圖3-3(a)所示,分級風下傾角度為0°時,爐內(nèi)流場總體上較為對稱,前、后墻側拱上主氣流的下沖距離基本相同,拱上主氣流在分級風噴口上方區(qū)域折轉上行,形成較為對稱的“W”型。分級風下傾角度0°時,分級風的水平動量較大,其分級風的托舉效應起主要作用。前、后側拱上主氣流未能穿透分級風的阻隔,提前折轉在下爐膛中心區(qū)域混合后上行,下沖深度均較校如圖3-3(b)所示,分級風下傾角度為10°時,爐內(nèi)流場出現(xiàn)了嚴重的偏斜現(xiàn)象。具體表征為:后墻側拱上主氣流穿透分級風阻隔下沖至冷灰斗區(qū)域,而前墻側拱上主氣流僅能下沖到乏氣噴口附近區(qū)域。后墻側拱上主氣流在冷灰都區(qū)域向前墻側運動,在乏氣噴口區(qū)域與前墻側拱上主氣流混合后傾斜上行,在靠后爐拱側進入上爐膛。出現(xiàn)上述現(xiàn)象的主要原因是分級風的托舉作用減弱,出現(xiàn)爐內(nèi)流場偏斜現(xiàn)象,后墻側拱上氣流下沖深度增大,擠壓前墻側氣流偏向前墻運動,爐內(nèi)流場出現(xiàn)“后偏”現(xiàn)象。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]煤炭要革命,但不是革煤炭的命[J]. 謝克昌. 中國石油企業(yè). 2019(11)
[2]2050年能源形勢綜合研判與油氣企業(yè)策略分析——基于國內(nèi)外權威機構能源展望報告的綜合分析[J]. 李天楊,田成坤,曹斌,張軍賢,吳浩筠. 國際石油經(jīng)濟. 2019(11)
[3]關于優(yōu)化能源結構加快能源轉型的思考[J]. 周鶴良. 電氣時代. 2019(11)
[4]我國動力用煤及煤化工領域?qū)γ嘿|(zhì)的基本要求[J]. 傅叢,白向飛,丁華,陳文敏. 煤質(zhì)技術. 2019(05)
[5]超臨界W火焰鍋爐經(jīng)濟性優(yōu)化的燃燒調(diào)整試驗研究[J]. 周文臺,楊太勇,林偉康,王克. 鍋爐技術. 2019(01)
[6]北京巴威“W”型火焰鍋爐低氮燃燒器改造探討[J]. 王波,趙雄. 貴州電力技術. 2017(02)
[7]《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》[J]. 節(jié)能與環(huán)保. 2017(02)
[8]W火焰鍋爐三次風流動特性優(yōu)化試驗與模擬研究[J]. 汪涂維,馬侖,方慶艷,樂方愿,張成,姚斌,陳剛. 動力工程學報. 2016(01)
[9]W火焰鍋爐高效低NOx燃燒技術[J]. 李爭起,任楓,劉光奎,陳智超,朱群益,孫銳. 動力工程學報. 2010(09)
[10]Flexibility of a 300 MW Arch Firing Boiler Burning Low Quality Coals[J]. FANG Qing-yan,ZHOU Huai-chun,WANG Hua-jian,YAO Bin,ZENG Han-cai State Key Laboratory of Coal Combustion,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan,Hubei 430074,China. Journal of China University of Mining & Technology. 2007(04)
博士論文
[1]600MW W火焰鍋爐多次引射分級燃燒器布置及參數(shù)研究[D]. 宋民航.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[2]W型火焰鍋爐燃用無煙煤低NOx燃燒技術機理和模化試驗研究[D]. 陳瑤姬.浙江大學 2011
[3]FW型W火焰鍋爐高效低NOx燃燒技術研究[D]. 任楓.哈爾濱工業(yè)大學 2010
碩士論文
[1]一臺600MW W火焰鍋爐摻燒煙煤爐內(nèi)流動及燃燒特性研究[D]. 王亮.哈爾濱工業(yè)大學 2019
[2]300MWe W火焰鍋爐應用多次引射分級燃燒技術燃燒特性的模擬[D]. 楊秀超.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[3]600MW FW型鍋爐燃燒改造優(yōu)化的數(shù)值模擬[D]. 姚衛(wèi)剛.東南大學 2016
[4]巴威W型火焰鍋爐配風優(yōu)化方案及試驗[D]. 田德建.昆明理工大學 2015
本文編號:3116605
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