本文關(guān)鍵詞：600MW超臨界循環(huán)流化床鍋爐動態(tài)仿真建模

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【摘要】：循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是目前應用廣泛的一種燃燒技術(shù),其具有燃料適應性廣、燃燒效率高、污染物排放低等諸多優(yōu)點。同時由于循環(huán)流化床工作原理比較復雜,尤其是其內(nèi)部流動和燃燒方面的工作機理還未完全了解,這給循環(huán)流化床鍋爐的設計和運行帶來不小挑戰(zhàn)。因此,利用現(xiàn)有關(guān)于循環(huán)流化床機理特性方面的研究,通過仿真建模的方法,對大型循環(huán)流化床鍋爐的動態(tài)特性進行分析,具有重要的現(xiàn)實意義。本文的研究對象為東方鍋爐DG1900/25.4-II9型循環(huán)流化床鍋爐,在前人研究成果的基礎上,建立了600MW超臨界循環(huán)流化床鍋爐的整體數(shù)學模型。該數(shù)學模型詳細考慮了循環(huán)流化床內(nèi)部的主要過程,包括爐膛內(nèi)部的氣固兩相流動、焦炭的燃燒反應、揮發(fā)分的釋放與燃燒、污染物的生成等,同時還考慮了高溫旋風分離器、回料器、外置式換熱器等部件加入后對循環(huán)流化床燃燒室內(nèi)燃燒換熱的影響。在建立燃燒系統(tǒng)數(shù)學模型時,用小室模型模擬氣固兩相流的軸向運動,用“核心—環(huán)”流動結(jié)構(gòu)來模擬固體顆粒沿徑向的不均勻分布,同時考慮物料顆粒的寬篩分特性對各種物理化學過程的影響,最終建立一個準二維的燃燒系統(tǒng)動、靜態(tài)模型。為建立汽水系統(tǒng)模型,本文采用高級連續(xù)系統(tǒng)仿真語言ACSL開發(fā)了一個外置式換熱器通用模塊,利用MMS(Modular Modeling System)仿真平臺建立了鍋爐汽水系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)學模型,通過燃燒系統(tǒng)模型和汽水系統(tǒng)模型之間的耦合實現(xiàn)了整體模型的仿真模擬。本文對整體模型進行的動態(tài)仿真實驗表明所建模型能夠正確反映循環(huán)流化床鍋爐的運行特性,所獲結(jié)論能夠為超臨界循環(huán)流化床鍋爐的設計、運行以及大型化提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：循環(huán)流化床鍋爐 動態(tài)仿真 模塊化 整體模型
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK229.66
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-7
• 1 緒論7-13
• 1.1 論文研究的背景和意義7-8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述8-11
• 1.2.1 半經(jīng)驗模型9-10
• 1.2.2 計算流體動力學模型10-11
• 1.3 論文的主要工作和難點11-12
• 1.3.1 課題研究的主要工作11
• 1.3.2 課題研究的難點11-12
• 1.4 本章小結(jié)12-13
• 2 仿真對象介紹13-18
• 2.1 鍋爐整體布置13-15
• 2.2 鍋爐主要系統(tǒng)介紹15-17
• 2.2.1 燃燒系統(tǒng)15-16
• 2.2.2 汽水系統(tǒng)16
• 2.2.3 風煙系統(tǒng)16-17
• 2.3 本章小結(jié)17-18
• 3 仿真對象的數(shù)學描述18-37
• 3.1 概述18
• 3.2 燃燒系統(tǒng)模型18-29
• 3.2.1 燃燒室模型19-27
• 3.2.2 分離器模型27-29
• 3.3 汽水系統(tǒng)模型29-36
• 3.3.1 受熱面模型29-32
• 3.3.2 外置式換熱器模型32-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 4 整體動態(tài)模型的綜合求解37-46
• 4.1 燃燒系統(tǒng)數(shù)學模型的綜合37-39
• 4.2 汽水系統(tǒng)數(shù)學模型的綜合39-44
• 4.2.1 MMS仿真平臺簡介39-40
• 4.2.2 ACSL簡介40-41
• 4.2.3 外置式換熱器模型開發(fā)41-43
• 4.2.4 汽水系統(tǒng)數(shù)學模型的綜合43-44
• 4.3 整體數(shù)學模型的綜合44-45
• 4.4 本章小結(jié)45-46
• 5 模型建立和仿真結(jié)果分析46-61
• 5.1 燃燒系統(tǒng)仿真實驗46-53
• 5.1.1 穩(wěn)態(tài)計算結(jié)果及分析46-48
• 5.1.2 擾動試驗結(jié)果及分析48-53
• 5.2 汽水系統(tǒng)仿真實驗53-60
• 5.2.1 仿真模型的簡化及建立53-54
• 5.2.2 模型穩(wěn)態(tài)調(diào)試及分析54-55
• 5.2.3 擾動試驗結(jié)果及分析55-60
• 5.3 本章小結(jié)60-61
• 6 結(jié)論與展望61-63
• 6.1 全文結(jié)論61
• 6.2 工作展望61-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-67

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