本文關(guān)鍵詞：700MW切圓鍋爐混煤燃燒過(guò)程的數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 我國(guó)是以煤炭為主要能源的大國(guó),煤炭占能源生產(chǎn)總量的比重為70.7%(2002年),我國(guó)大部分煤炭都是直接用于燃燒的,其燃燒產(chǎn)生的污染物是破壞生態(tài)環(huán)境的主要污染源之一。 鍋爐的設(shè)計(jì)制造、調(diào)峰機(jī)組低負(fù)荷穩(wěn)燃、爐內(nèi)結(jié)渣、污染物控制等,都需要了解爐內(nèi)的燃燒、流動(dòng)、溫度等狀況。而通過(guò)傳統(tǒng)試驗(yàn)測(cè)量的方法只能夠得到有限的數(shù)據(jù),而今隨著計(jì)算機(jī)和煤粉燃燒理論模型的發(fā)展,數(shù)值試驗(yàn)成為了爐內(nèi)過(guò)程研究的另一個(gè)重要手段,而且通過(guò)數(shù)值試驗(yàn)的方法還可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)試驗(yàn)的不足。 切圓燃燒煤粉爐,在世界范圍內(nèi)都占有很大市場(chǎng),從我國(guó)的電廠現(xiàn)狀來(lái)看,直流燃燒器四角切圓燃燒方式約占80%。本文用數(shù)值模擬的方法,對(duì)三菱公司生產(chǎn)的MB-FRR型鍋爐(最大連續(xù)蒸發(fā)量為2290t/h)的燃燒過(guò)程進(jìn)行了多個(gè)工況的計(jì)算分析,以期對(duì)鍋爐的優(yōu)化設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供有益的指導(dǎo)。 鍋爐內(nèi)的燃燒過(guò)程是非常復(fù)雜的湍流流動(dòng)和反應(yīng)過(guò)程,它涉及到三維湍流、多相、多組分流動(dòng);而熱量的傳遞又包括對(duì)流換熱、輻射換熱、熱傳導(dǎo);涉及到相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)又包括氣相燃燒、顆粒相燃燒等。本文采用非預(yù)混燃燒模型,揮發(fā)分的氣相湍流燃燒用混合分?jǐn)?shù)法來(lái)模擬,用標(biāo)準(zhǔn)k-ε紊流模型模擬氣相湍流輸運(yùn),用P-1輻射模型計(jì)算輻射傳熱,對(duì)氣相流場(chǎng)采用非交錯(cuò)網(wǎng)格的SIMPLE差分方法求解,對(duì)固體顆粒湍流擴(kuò)散的求解則采用隨機(jī)顆粒軌道模型。顆粒的揮發(fā)分析出及焦炭的氧化過(guò)程是顆粒反應(yīng)的模擬重點(diǎn),顆粒揮發(fā)分析出過(guò)程的模擬采用Kobayashi模型;焦炭燃燒過(guò)程模擬則采用動(dòng)力學(xué)/擴(kuò)散控制反應(yīng)速率模型。 本文的特點(diǎn)有:(1)結(jié)合圖像處理技術(shù),進(jìn)行了冷態(tài)模擬的偽擴(kuò)散研究,提出了對(duì)計(jì)算網(wǎng)格體系進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法,該方法能選出有效減少偽擴(kuò)散影響的網(wǎng)格體系。(2)對(duì)大型鍋爐降負(fù)荷運(yùn)行的爐內(nèi)過(guò)程進(jìn)行了研究分析,并提出了改進(jìn)配風(fēng),降低NOx生成,穩(wěn)定燃燒的措施。(3)對(duì)鍋爐改燒混煤進(jìn)行了多個(gè)工況的計(jì)算分析,并比較了煤種、配風(fēng)和空氣過(guò)量系數(shù)對(duì)爐內(nèi)燃燒過(guò)程的影響。本文的計(jì)算結(jié)果和鍋爐熱態(tài)試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好,計(jì)算精度能夠滿足工程應(yīng)用要求。
【關(guān)鍵詞】：混煤燃燒 偽擴(kuò)散 兩相流動(dòng) 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：TK229
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 工程背景9-10
• 1.2 爐內(nèi)煤粉燃燒過(guò)程物化機(jī)理及其研究發(fā)展10-13
• 1.2.1 國(guó)外研究發(fā)展10-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究發(fā)展12-13
• 1.3 本文的研究意義及主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 1.3.1 本文選題的意義13
• 1.3.2 本文的主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 2 煤粉燃燒過(guò)程涉及的模型綜述15-43
• 2.1 基本方程15
• 2.2 氣相湍流流動(dòng)15-22
• 2.2.1 概述15-17
• 2.2.2 雙方程模型(k-ε模型)17-21
• 2.2.3 本文采用的基本方程21-22
• 2.3 輻射模型22-26
• 2.3.1 目前的輻射模型22-23
• 2.3.2 P-1 模型概述23-24
• 2.3.3 P-1 模型的原理及相關(guān)方程式24-26
• 2.4 氣相(揮發(fā)分)燃燒模型26-39
• 2.4.1 揮發(fā)分析出模型26-28
• 2.4.2 揮發(fā)分燃燒模型概述28-29
• 2.4.3 混合分?jǐn)?shù)方法29-33
• 2.4.4 湍流－化學(xué)反應(yīng)相互作用的PDF 模擬33-39
• 2.5 煤的焦炭燃燒模型39-40
• 2.6 鍋爐結(jié)渣40-43
• 2.6.1 概述40
• 2.6.2 結(jié)渣模擬的研究現(xiàn)狀40-43
• 3 離散相模型43-49
• 3.1 簡(jiǎn)介43
• 3.2 顆粒軌道的計(jì)算43-44
• 3.2.1 顆粒運(yùn)動(dòng)方程43-44
• 3.2.2 顆粒的湍流擴(kuò)散44
• 3.3 傳熱、傳質(zhì)計(jì)算44-45
• 3.4 離散相與連續(xù)相間的耦合45-49
• 4 MB-FRR 型鍋爐49-57
• 4.1 引言49-50
• 4.2 鍋爐的主要技術(shù)規(guī)范50-51
• 4.3 鍋爐設(shè)計(jì)、較核煤種特性51-52
• 4.3.1 煤成分特性51
• 4.3.2 灰熔點(diǎn)溫度及灰分成分51-52
• 4.4 鍋爐的整體布置52-53
• 4.5 鍋爐燃燒系統(tǒng)53-57
• 5 四角切圓鍋爐的網(wǎng)格劃分和網(wǎng)格體系評(píng)價(jià)57-65
• 5.1 網(wǎng)格體系的處理57-59
• 5.1.1 網(wǎng)格生成技術(shù)概述57
• 5.1.2 網(wǎng)格選擇57-58
• 5.1.3 網(wǎng)格質(zhì)量影響因素58-59
• 5.2 數(shù)值模擬中偽擴(kuò)散59-60
• 5.2.1 偽擴(kuò)散的產(chǎn)生原因59-60
• 5.3 偽擴(kuò)散的改進(jìn)與網(wǎng)格體系評(píng)價(jià)60-64
• 5.3.1 幾種網(wǎng)格體系61
• 5.3.2 網(wǎng)格體系的評(píng)價(jià)步驟及方案61-63
• 5.3.3 網(wǎng)格評(píng)價(jià)方案的驗(yàn)證63-64
• 5.4 小結(jié)64-65
• 6 爐內(nèi)煤粉燃燒的模擬結(jié)果65-77
• 6.1 燃料分析和工況選擇65-66
• 6.1.1 燃料分析65-66
• 6.1.2 工況選擇66
• 6.2 速度分布規(guī)律66-69
• 6.3 顆粒軌道模擬69-70
• 6.4 溫度分布70-72
• 6.5 鍋爐降負(fù)荷燃燒過(guò)程的數(shù)值分析72-74
• 6.6 鍋爐內(nèi)混煤燃燒過(guò)程的數(shù)值分析74-75
• 6.7 700MW 鍋爐混煤燃燒測(cè)試75-77
• 7 結(jié)論及展望77-79
• 7.1 本文的結(jié)論77
• 7.2 本文值得進(jìn)一步研究的問(wèn)題77-79
• 致謝79-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 附錄85

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 李麗麗;謝安國(guó);王曉宇;李文鵬;;220t/h混燒鍋爐爐內(nèi)燃燒過(guò)程的數(shù)值模擬[J];遼寧科技大學(xué)學(xué)報(bào);2011年01期

2 趙煒航;李麗麗;楊金鼎;金利偉;王德俊;金志昂;黨偉龍;張星;鄭文;;混燒鍋爐富氧燃燒的數(shù)值模擬[J];遼寧科技大學(xué)學(xué)報(bào);2012年01期

3 馬愛(ài)純;董紅莉;王瑩;周孑民;朱再興;;亞臨界煤粉鍋爐流體流動(dòng)和燃燒的數(shù)值模擬[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào);2012年01期

4 蘇勝;蔡興飛;呂宏彪;孫路石;向軍;奉誠(chéng);王小龍;;采用雙混合分?jǐn)?shù)/概率密度函數(shù)方法模擬混煤燃燒[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2012年02期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 朱再興;鍋爐動(dòng)力配煤優(yōu)化模型和專家系統(tǒng)研發(fā)及爐內(nèi)燃燒仿真優(yōu)化研究[D];中南大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 胡海燕;等離子體噴涂射流的數(shù)值模擬[D];浙江理工大學(xué);2010年

2 奉誠(chéng);1025t/h鍋爐混煤燃燒優(yōu)化研究[D];華中科技大學(xué);2009年

3 初琨;Oxy-fuel下NO_x排放的中試試驗(yàn)和模擬研究[D];華中科技大學(xué);2009年

4 楊麗媛;160t/h循環(huán)流化床鍋爐爐膛燃燒數(shù)值模擬研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2011年

5 李麗麗;鍋爐燃料混燒特性研究及燃燒過(guò)程數(shù)值模擬[D];遼寧科技大學(xué);2008年

6 張羽;高超聲速?gòu)椡铓鈩?dòng)燒蝕數(shù)值模擬[D];南京理工大學(xué);2010年

7 王焱;煤質(zhì)特性對(duì)對(duì)沖火焰鍋爐爐內(nèi)燃燒影響的數(shù)值模擬[D];長(zhǎng)沙理工大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：700MW切圓鍋爐混煤燃燒過(guò)程的數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：270795