本文關鍵詞：鍋爐煤粉均衡分配控制技術的研究

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【摘要】：現(xiàn)代大型火力發(fā)電站的燃煤鍋爐多采用直吹式的制粉系統(tǒng)。直吹式制粉系統(tǒng)中的一次風粉的均衡分配是決定鍋爐燃燒穩(wěn)定性和燃煤效率的關鍵因素,對電站的安全經(jīng)濟運行有著重要的影響。因此,及時準確地判斷鍋爐燃燒狀況,有效控制各一次風管道內(nèi)煤粉濃度與輸粉速度的均勻性,對實現(xiàn)鍋爐高效低污染運行具有十分重要的意義。傳統(tǒng)的一次風量調(diào)節(jié)裝置多采用可調(diào)縮孔來實現(xiàn)管道間的阻力配平,但其開孔直徑無法根據(jù)實時工況進一步調(diào)整。隨著兩相流研究的發(fā)展,對風粉混合物的參數(shù)在線監(jiān)測技術已經(jīng)逐漸成熟,這為實現(xiàn)氣力輸送管道內(nèi)的輸粉速度的在線調(diào)節(jié)提供了前提和基礎。本文基于風粉的在線監(jiān)測設備設計了一種區(qū)別于可調(diào)縮孔的新型煤粉均衡控制閥,并針對其調(diào)節(jié)特性進行了仿真分析和實驗研究。本文首先簡要介紹了流體力學仿真分析的相關理論,比較了氣固兩相流數(shù)值模擬的計算模型。之后提出了一種梳狀的煤粉均衡調(diào)節(jié)閥,并利用SOLIDWORKS軟件建立了調(diào)節(jié)閥的三維模型。在此模型的基礎上,利用FLUENT及其前處理軟件對單個管道內(nèi)均衡閥前后的流場狀態(tài)進行了數(shù)值模擬。通過分析數(shù)值模擬結果,研究了均衡閥的旋轉(zhuǎn)角度對流場流動情況和閥門流阻系數(shù)的影響。最后設計了均衡控制實驗裝置進行現(xiàn)場實驗,通過對比仿真和實驗結果,分析各個管道的流速變化,驗證均衡閥的調(diào)節(jié)效果。仿真分析和實驗研究表明,本文提出的煤粉均衡閥可以起到配平管道間阻力、均衡風粉流速的調(diào)節(jié)作用,具有良好的調(diào)節(jié)特性。
【關鍵詞】：煤粉均衡閥 氣固兩相流 一次風 FLUENT 流阻系數(shù)
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM621.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 鍋爐煤粉均衡分配控制技術的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 風煤混合氣體流動參數(shù)在線測量技術的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 流體力學問題的研究方法及現(xiàn)狀12
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容12-14
• 第2章 風粉氣固兩相流動的描述方程14-22
• 2.1 氣固兩相流的基本概念14
• 2.2 流體動力學基本控制方程14-16
• 2.2.1 連續(xù)性方程14-15
• 2.2.2 動量守恒方程15-16
• 2.3 氣相湍流流動模型16-19
• 2.3.1 湍流的基本控制方程17
• 2.3.2 湍流的數(shù)值模擬方法17-18
• 2.3.3 標準k-ε兩方程模型18-19
• 2.4 描述氣固兩相流動的方法19-20
• 2.4.1 歐拉-歐拉模型19-20
• 2.4.2 歐拉-拉格朗日模型20
• 2.5 顆粒相在氣體中的受力分析20-21
• 2.6 本章小結21-22
• 第3章 煤粉均衡控制系統(tǒng)的設計22-27
• 3.1 煤粉均衡控制系統(tǒng)結構設計22
• 3.2 煤粉均衡閥結構設計22-26
• 3.2.1 煤粉均衡閥的設計要求22-23
• 3.2.2 煤粉均衡閥的設計方案23-25
• 3.2.3 煤粉均衡閥設計特性25-26
• 3.3 本章小結26-27
• 第4章 煤粉均衡閥單管道模型的數(shù)值模擬27-39
• 4.1 數(shù)值模擬工具27-28
• 4.1.1 Fluent軟件簡介28
• 4.1.2 求解器及SIMPLE算法28
• 4.2 均衡閥單管道模型的三維幾何建模28-30
• 4.3 均衡閥單管道模型的網(wǎng)格劃分30-31
• 4.4 Fluent仿真參數(shù)選擇31-32
• 4.5 均衡閥單管道模型仿真結果及分析32-38
• 4.5.1 均衡閥不同開度下流動情況分析32-36
• 4.5.2 均衡閥阻力特性分析36-38
• 4.6 本章小結38-39
• 第5章 煤粉均衡控制系統(tǒng)的數(shù)值模擬及實驗39-43
• 5.1 煤粉均衡控制實驗臺的設計39-40
• 5.2 煤粉均衡控制實驗臺的數(shù)值模擬40-42
• 5.3 煤粉均衡控制實驗結果及對比分析42
• 5.3.1 煤粉均衡控制實驗方案42
• 5.3.2 煤粉均衡控制實驗結果及數(shù)據(jù)分析42
• 5.4 本章小結42-43
• 第6章 總結與展望43-44
• 6.1 總結43
• 6.2 展望43-44
• 參考文獻44-47
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果47-48
• 致謝48

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 肖杰,董正崗,石江陵,王國明,戴新宇,傅華明,凌建華;靜動葉結合型旋轉(zhuǎn)式粗粉分離器在南京熱電廠的應用[J];中國電力;2002年01期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 韓寧;應用Fluent研究閥門內(nèi)部流場[D];武漢大學;2005年

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本文編號：670842