【摘要】：當(dāng)今時代,能源的利用呈現(xiàn)多樣化的發(fā)展局面:風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等都在快速發(fā)展,但是它們?nèi)匀粵]有突破本身的限制。傳統(tǒng)能源的利用,仍然是我國最大的發(fā)電主力之一。面對我國電力需求一直沒有降低,煤炭仍然是發(fā)電的主要一次能源。因此電廠將如何提高煤炭的高效利用,如何提高鍋爐的熱效率和降低氮氧化物的排放提上了日程。針對以上問題,本文以某電廠200MW四角切圓鍋爐為研究對象,首先對比了改造前和改造后的鍋爐對氮氧化物排放影響,然后對改造后的鍋爐進(jìn)行了在不同負(fù)荷的情況下開啟不同層數(shù)三次風(fēng)對鍋爐熱效率和氮氧化物排放的影響做了模擬研究。本文的研究結(jié)果對電站鍋爐高效穩(wěn)定運(yùn)行具有一定的理論指導(dǎo)意義。具體研究如下:首先,明確鍋爐的整體尺寸和風(fēng)門的改造變化,建模過程中對數(shù)值模擬計算影響不大的地方進(jìn)行了必要的省略,對模型燃燒區(qū)劃分網(wǎng)格時采用了Y型劃分,有效減少了運(yùn)算過程中的偽擴(kuò)散。其次,對實(shí)際鍋爐進(jìn)行冷態(tài)試驗(yàn),測定爐內(nèi)切圓的大小與設(shè)計值相符合。對模型做了冷態(tài)仿真模擬分析,確定切圓的大小。實(shí)際與理論的切圓誤差在可控范圍內(nèi),驗(yàn)證了此模型建立的準(zhǔn)確性。對改造前和后的鍋爐進(jìn)行了最大連續(xù)工況的熱態(tài)模擬研究,對比了它們的爐膛中心截面的溫度場、組分場、分離型燃盡風(fēng)位置速度場以及出口的氮氧化物濃度。最后,對改造后的鍋爐進(jìn)行了100%負(fù)荷,75%負(fù)荷和50%負(fù)荷數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究。同一負(fù)荷的工況下,通過改變磨煤機(jī)的運(yùn)行數(shù)量,即不同數(shù)量三次風(fēng)噴口開啟對鍋爐熱效率和氮氧化物排放的影響。數(shù)值模擬分析主要對比了鍋爐深度方向截面溫度場,CO組分場、氮氧化物組分場以及三次風(fēng)噴口位置CO組分分析、NO的組分分析。對鍋爐不同負(fù)荷不同工況的試驗(yàn)研究,其中包括分析煙氣成分,爐渣可燃物,飛灰含碳以及對SCR入口的氮氧化物含量進(jìn)行了測定檢驗(yàn)。通過對數(shù)值模擬和試驗(yàn)相結(jié)合的方法,為以后的四角切圓鍋爐配風(fēng)優(yōu)化,變負(fù)荷運(yùn)行等提供了重要的參考作用。
【圖文】：

中國化石能源的占比

吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文24圖 3.3 主燃燒器布置示意圖 圖 3.4 SOFA 風(fēng)布置圖3.3 物理模型建立以及網(wǎng)格劃分3.3.1 模型建立用三維建模軟件對鍋爐改造前的整體模型和改造后整體模型的建立，鍋爐從下到上分為冷灰斗區(qū)域、主燃燒區(qū)域、分離型燃燒區(qū)域、折焰角區(qū)域、屏式過熱器區(qū)域和再熱器過熱區(qū)域。由于爐膛的再熱器和屏式過熱器對燃燒區(qū)影響不大，因此省略它們。本文主要研究的是爐膛本體的燃燒情況，對燃燒器的具體模型不考慮，因此將燃燒器的模型也忽略掉，僅僅考慮了燃燒器的位置和形狀。最終鍋爐實(shí)體模型如圖 3.5 所示。圖 3.5 鍋爐三維模型
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM621.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2694279