本文關鍵詞：600MW四角切圓燃燒鍋爐爐膛出口熱偏差研究

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【摘要】：近些年,電站鍋爐逐漸朝著大型化的趨勢發(fā)展。在四角切圓燃燒鍋爐逐漸趨向大容量化的發(fā)展過程中,由于在爐膛出口處存在氣流殘余旋轉(zhuǎn)等原因,導致了爐膛出口水平煙道的左右煙氣溫度與速度分布不均勻,而且碳的燃盡率也有所降低,這些難題必將阻礙四角切圓燃燒鍋爐大型化發(fā)展的進程。其中尤為嚴重的問題是由爐膛水平煙道左右兩側(cè)煙氣熱偏差引起的過熱器和再熱器超溫爆管。本文借助CFD商業(yè)軟件Fluent數(shù)值模擬褐煤鍋爐的燃燒過程。在模擬計算時,褐煤中的水分對爐內(nèi)燃燒過程的影響是不可以忽略的。由于之前被廣泛應用的傳統(tǒng)煤粉定義法沒有考慮水分的影響,所以本文采用了考慮水分影響的煤粉經(jīng)驗公式定義法來數(shù)值模擬褐煤鍋爐爐內(nèi)的燃燒過程。通過兩種方法的數(shù)值模擬結果對比得出煤粉經(jīng)驗公式定義法的模擬計算結果更接近于工業(yè)試驗值。引起四角切圓燃燒鍋爐爐膛出口熱偏差的主要原因有爐內(nèi)高溫火焰熱輻射、煙氣溫度分布不均勻和煙氣速度分布不均勻。通過分析得出輻射受熱面的吸熱偏差主要與火焰中心位置和爐膛尺寸有關,輻射-對流受熱面的吸熱偏差與爐內(nèi)火焰中心位置以及爐膛出口氣流殘余旋轉(zhuǎn)有關,而對流受熱面的吸熱偏差與爐膛出口水平煙道的左右速度分布有關。本文主要研究了OFA水平擺動角度對爐膛出口速度偏差和溫度偏差的影響。OFA適當反切可以有效減小爐膛出口煙氣速度偏差和煙氣溫度偏差,由模擬結果得知本爐型的最佳反切角度為15°。還研究了在燃盡風率不變、OFA反切15°的情況下,三層OFA不同配風方式對爐膛出口熱偏差的影響。研究結果表明當OFA反切15°時,采用OFA倒寶塔配風要比OFA正寶塔配風和OFA均等配風更有利于減小爐膛出口熱偏差。
【關鍵詞】：四角切圓燃燒鍋爐 褐煤 燃盡風 熱偏差 數(shù)值模擬
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM621.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題的背景和意義9-10
• 1.2 鍋爐爐內(nèi)燃燒數(shù)值模擬發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.3 爐膛出口煙氣熱偏差的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.1 爐膛出口煙氣熱偏差形成原因12-13
• 1.3.2 爐膛出口煙氣熱偏差控制措施的研究13-14
• 1.4 本文主要內(nèi)容14-15
• 第2章 褐煤鍋爐數(shù)值模擬方法驗證15-23
• 2.1 燃燒過程計算模型的選擇15-17
• 2.1.1 輻射換熱模型15
• 2.1.2 湍流流動模型15
• 2.1.3 氣固兩相流動模型15-16
• 2.1.4 揮發(fā)分析出模型16
• 2.1.5 湍流燃燒模型16-17
• 2.1.6 焦炭燃燒模型17
• 2.2 網(wǎng)格劃分與數(shù)值模擬方法驗證17-22
• 2.2.1 鍋爐結構與參數(shù)17-19
• 2.2.2 網(wǎng)格劃分方法19-20
• 2.2.3 邊界條件設置20
• 2.2.4 數(shù)值模擬計算結果驗證20-22
• 2.3 本章小結22-23
• 第3章 爐膛水平煙道受熱面吸熱偏差分析及減小措施23-31
• 3.1 四角切圓燃燒鍋爐水平煙道受熱面吸熱偏差分析23-27
• 3.1.1 高溫火焰熱輻射形成的熱偏差23-24
• 3.1.2 速度偏差引起的吸熱偏差24-26
• 3.1.3 煙溫偏差引起的吸熱偏差26-27
• 3.1.4 總的熱偏差27
• 3.2 減小爐膛水平煙道兩側(cè)熱偏差的方法27-30
• 3.2.1 優(yōu)化鍋爐結構28-29
• 3.2.2 燃燒器水平擺動布置29-30
• 3.2.3 鍋爐運行調(diào)整30
• 3.3 本章小結30-31
• 第4章OFA對爐膛出口煙氣熱偏差的影響數(shù)值模擬31-60
• 4.1 各項燃燒特性參數(shù)的定義31-33
• 4.1.1 沿爐膛高度分布的參數(shù)31-32
• 4.1.2 水平煙道中各截面上的參數(shù)32-33
• 4.2 OFA水平擺動對爐膛出口熱偏差的影響33-51
• 4.2.1 OFA水平擺動數(shù)值模擬工況33
• 4.2.2 OFA水平擺動對爐內(nèi)燃燒過程的影響33-43
• 4.2.3 OFA水平擺動對爐膛出口不均勻性的影響43-51
• 4.3 OFA不同配風方式對爐膛出口熱偏差的影響51-59
• 4.3.1 OFA不同配風方式工況介紹51
• 4.3.2 OFA不同配風方式對爐內(nèi)速度場與溫度場的影響51-55
• 4.3.3 OFA不同配風方式對爐膛出口不均勻性的影響55-59
• 4.4 本章小結59-60
• 結論60-61
• 參考文獻61-64
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果64-66
• 致謝66-67

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

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本文編號：1008376