75t/h CFB鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)顆粒相濃度分布影響及其改造
發(fā)布時(shí)間:2020-12-27 20:53
CFB鍋爐是二十世紀(jì)七十年代以后迅速發(fā)展起來(lái)的,具有燃料適應(yīng)性廣、燃燒效率高、NOX排放低、負(fù)荷調(diào)節(jié)比大、灰渣綜合利用效果良好等優(yōu)點(diǎn)。而爐膛作為CFB鍋爐的關(guān)鍵部件,它的設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)CFB鍋爐的運(yùn)行至關(guān)重要,影響著CFB鍋爐的燃燒、傳熱、出力、燃燒效率、飛灰含碳量等,但從研究方面來(lái)說(shuō),其發(fā)展還處于初始階段,經(jīng)驗(yàn)尚占主導(dǎo)地位,所以,對(duì)CFB鍋爐爐膛的設(shè)計(jì)參數(shù)研究是很有必要的。本文首先搭建了兩種不同75t/h CFB鍋爐下部結(jié)構(gòu),理論計(jì)算得出:相同的75t/h CFB鍋爐下部結(jié)構(gòu),適當(dāng)降低二次風(fēng)噴口距離布風(fēng)板的距離,可以提高75t/h CFB鍋爐密相區(qū)的氣體流動(dòng)速度;不同的75t/h CFB鍋爐下部結(jié)構(gòu)(二次風(fēng)噴口距離布風(fēng)板的距離相等),二次風(fēng)噴口所在截面越小,密相區(qū)的氣體流動(dòng)越高,同時(shí),對(duì)某電廠75t/h CFB鍋爐原爐膛下部氣體流動(dòng)速度進(jìn)行了分析。其次,對(duì)75t/h CFB鍋爐下部結(jié)構(gòu)建立了不同模型,然后,通過(guò)ANSYS Fluent分析得出:密相區(qū)的顆粒物濃度較高,稀相區(qū)的顆粒物濃度較低,稀相區(qū)顆粒物存在環(huán)-核特征;密相區(qū)的氣體流動(dòng)速度越高,顆粒物的流化速度越高,顆粒物的床層空隙率增加...
【文章來(lái)源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 本文的研究背景及意義
1.1.1 選題依據(jù)和背景情況
1.1.2 課題研究目的
1.2 CFB鍋爐國(guó)內(nèi)外冷態(tài)數(shù)值模擬現(xiàn)狀
1.2.1 CFB鍋爐氣固兩相特性研究
1.2.2 CFB鍋爐不同設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)氣固兩相特性的研究
1.2.2.1 二次風(fēng)對(duì)CFB鍋爐氣固兩相特性的研究
1.2.2.2 二次風(fēng)口高度對(duì)CFB鍋爐氣固兩相特性的研究
1.2.2.3 床料顆粒特性對(duì)CFB鍋爐氣固兩相特性的研究
1.2.2.4 不同流化速度對(duì)CFB鍋爐氣固兩相特性的研究
1.3 本文研究?jī)?nèi)容
1.3.1 學(xué)術(shù)構(gòu)想與思路
1.3.2 主要研究?jī)?nèi)容
1.4 本章小結(jié)
第二章 氣固雙流模型基本方程和實(shí)現(xiàn)方法
2.1 氣固兩相模擬的兩類(lèi)基本方法
2.1.1 歐拉-拉格朗日法
2.1.2 歐拉-歐拉法
2.2 數(shù)值模擬的實(shí)現(xiàn)方法
2.3 氣固雙流體模型基本方程
2.3.1 質(zhì)量守恒方程
2.3.2 動(dòng)量守恒方程
2.4 方程之間的封閉
2.4.1 顆粒相間閉合
2.4.2 Syamlal et al與Gidaspow et al動(dòng)力粘度表達(dá)式選擇
2.4.3 氣固相間閉合關(guān)系
2.4.4 三種氣固曳力模型的選擇
2.5 湍流模型的選擇
2.6 本章小結(jié)
第三章 75t/h CFB鍋爐模型的構(gòu)建及分析
3.1 75t/h CFB鍋爐模型參數(shù)
3.2 75t/h CFB鍋爐結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格劃分
3.3 計(jì)算方法的選擇
3.4 模型參數(shù)的設(shè)計(jì)及選取
3.4.1 模擬參數(shù)的選取及參數(shù)設(shè)定
3.4.2 模型邊界條件的設(shè)計(jì)
3.5 本章小結(jié)
第四章 75t/h CFB鍋爐氣固雙流模型分析
4.1 75t/h CFB鍋爐顆粒相速度及濃度分布
4.1.1 第一種方案 75t/h CFB鍋爐顆粒相速度及濃度分布
4.1.2 第二種方案 75t/h CFB鍋爐顆粒相速度及濃度分布
4.2 75t/h CFB鍋爐各個(gè)平面參數(shù)分析
4.3 75t/h CFB鍋爐各區(qū)域顆粒物濃度分布研究
4.3.1 第一種方案 75t/h CFB鍋爐各區(qū)域顆粒物濃度分布分析
4.3.2 75t/h CFB鍋爐(結(jié)構(gòu)不同)各區(qū)域顆粒物濃度分布分析
4.3.3 75t/h CFB鍋爐(結(jié)構(gòu)相同)各區(qū)域顆粒物濃度分布分析
4.3.4 75t/h三種方案CFB鍋爐各區(qū)域顆粒物濃度分布分析
4.3.5 75t/h CFB鍋爐三種方案出口顆粒物濃度分布分析
4.3.6 第二種方案 75t/h CFB鍋爐不同一二次風(fēng)對(duì)顆粒物濃度分布影響
4.3.7 第二種方案 75t/h CFB鍋爐不同一二次風(fēng)對(duì)爐出口顆粒濃度分布影響
4.3.8 第二種方案 75t/h CFB鍋爐不同顆粒度對(duì)顆粒物濃度分布影響
4.3.9 第二種方案 75t/h CFB鍋爐出口不同粒徑對(duì)顆粒物濃度分布情況
4.4 本章小結(jié)
第五章 75t/h CFB鍋爐理論計(jì)算
5.1 CFB鍋爐下部分層設(shè)計(jì)理論分析
5.1.1 CFB鍋爐二次風(fēng)分層設(shè)計(jì)理念
5.1.2 褲衩型密相區(qū)設(shè)計(jì)理念
5.2 CFB鍋爐下部采用錐體段模型的設(shè)計(jì)理念
5.3 CFB鍋爐下部關(guān)鍵數(shù)據(jù)確定
5.3.1 CFB鍋爐一二次風(fēng)率的確定及下部的設(shè)計(jì)
5.3.2 CFB鍋爐密相區(qū)、稀相區(qū)流化速度的確定及對(duì)二次風(fēng)的影響
5.4 75t/h CFB鍋爐二次風(fēng)位置設(shè)計(jì)的具體計(jì)算
5.4.1 某電廠 75t/h CFB鍋爐爐型分析
5.4.2 75t/h CFB鍋爐下部流化速度分析
5.4.3 75t/h CFB鍋爐出力與密相區(qū)流化速度分析
5.5 提高 75t/h CFB鍋爐下部流化速度的改造措施
5.5.1 提高 75t/h CFB鍋爐下部流化速度的一種設(shè)計(jì)方法
5.5.2 75t/h CFB鍋爐下部流化速度分析
5.5.3 提高 75t/h CFB鍋爐密相區(qū)流化速度的另種設(shè)計(jì)方法
5.5.4 75t/h CFB鍋爐下部流化速度分析
5.5.5 75t/h CFB鍋爐原設(shè)計(jì)與兩種下部設(shè)計(jì)流化速度分析
5.6 本章小結(jié)
第六章 75t/h CFB鍋爐實(shí)際運(yùn)行及改造
6.1 75t/h CFB鍋爐下部的改造
6.1.1 75t/h CFB鍋爐概況
6.1.2 75t/h CFB鍋爐出力下降分析
6.2 75t/h CFB鍋爐改造效果分析
6.2.1 改造前后 75t/h CFB鍋爐效果分析
6.2.2 改造前后 75t/h CFB鍋爐出力分析
6.2.3 改造前后 75t/h CFB鍋爐爐出口溫度對(duì)比分析
6.2.4 改造前后 75t/h CFB鍋爐爐膛差壓對(duì)比分析
6.2.5 改造前后 75t/h CFB鍋爐煙氣含氧量對(duì)比分析
6.3 75t/h CFB鍋爐二次風(fēng)改造對(duì)鍋爐飛灰含碳量的影響
6.3.1 改造前后 75t/h CFB鍋爐二次風(fēng)噴口改造概述
6.3.2 改造前后 75t/h CFB鍋爐煙氣含氧量對(duì)比分析
6.4 煙氣回流改造對(duì) 75t/h CFB鍋爐運(yùn)行的影響
6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及取得成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]采用改進(jìn)的曳力模型模擬2D鼓泡流化床的流化特性[J]. 鄭曉野,蒲文灝,岳晨,何偉峰,韓東. 過(guò)程工程學(xué)報(bào). 2015(05)
[2]基于不同曳力模型的鼓泡流化床內(nèi)流體動(dòng)力特性數(shù)值研究[J]. 李珺,宋文龍. 電站系統(tǒng)工程. 2013(03)
[3]不同曳力模型對(duì)提升管內(nèi)氣固流動(dòng)特性的影響[J]. 沈志恒,李巍,陸慧林,張慧芳,周全根. 石油機(jī)械. 2011(10)
[4]不同曳力模型對(duì)鼓泡床內(nèi)氣固兩相流的模擬研究[J]. 林亮成,鄭忠,陳偉,張晉. 化學(xué)反應(yīng)工程與工藝. 2010(05)
[5]流化床內(nèi)顆粒流體兩相流的CFD模擬[J]. 張鍇,Brandani Stefano. 化工學(xué)報(bào). 2010(09)
[6]循環(huán)流化床中心二次風(fēng)的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究[J]. 孫紹增,王正陽(yáng),杜明坤,陳昊. 熱能動(dòng)力工程. 2010(01)
[7]300MW單爐膛循環(huán)流化床鍋爐二次風(fēng)射程的數(shù)值模擬[J]. 鄭成航,程樂(lè)鳴,周星龍,徐齊勝,王勤輝,方夢(mèng)祥,駱仲泱. 動(dòng)力工程. 2009(09)
[8]38m/54m高循環(huán)流化床床內(nèi)流體動(dòng)力特性研究[J]. 胡南,王巍,姚宣,楊海瑞,呂俊復(fù). 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2009(26)
[9]中小型循環(huán)流化床鍋爐二次風(fēng)的布置[J]. 李斌. 工業(yè)鍋爐. 2009(04)
[10]130t/h CFB鍋爐達(dá)不到設(shè)計(jì)出力的整改方案分析[J]. 韓俊,陳貴軍,胡勝東,張暉,張璐璐. 節(jié)能. 2008(11)
博士論文
[1]爐膛結(jié)構(gòu)對(duì)循環(huán)流化床氣固流動(dòng)特性影響的研究[D]. 田晨.浙江大學(xué) 2011
[2]循環(huán)流化床提升管氣固兩相流動(dòng)力學(xué)研究[D]. 漆小波.四川大學(xué) 2003
碩士論文
[1]高通量/高密度循環(huán)流化床提升管流動(dòng)特性[D]. 吳松畔.華北電力大學(xué) 2015
[2]氣固流化床兩相流動(dòng)的CFD模型研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[D]. 汪琦.華中科技大學(xué) 2012
[3]二次風(fēng)對(duì)雙循環(huán)流化床顆粒循環(huán)流率的影響及模型研究[D]. 祁海波.華北電力大學(xué) 2012
[4]二次風(fēng)射流對(duì)1025t/h循環(huán)流化床鍋爐爐膛空氣動(dòng)力場(chǎng)的研究[D]. 王林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[5]循環(huán)流化床鍋爐二次風(fēng)射流特性的冷態(tài)實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[D]. 劉佳.重慶大學(xué) 2007
本文編號(hào):2942467
【文章來(lái)源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 本文的研究背景及意義
1.1.1 選題依據(jù)和背景情況
1.1.2 課題研究目的
1.2 CFB鍋爐國(guó)內(nèi)外冷態(tài)數(shù)值模擬現(xiàn)狀
1.2.1 CFB鍋爐氣固兩相特性研究
1.2.2 CFB鍋爐不同設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)氣固兩相特性的研究
1.2.2.1 二次風(fēng)對(duì)CFB鍋爐氣固兩相特性的研究
1.2.2.2 二次風(fēng)口高度對(duì)CFB鍋爐氣固兩相特性的研究
1.2.2.3 床料顆粒特性對(duì)CFB鍋爐氣固兩相特性的研究
1.2.2.4 不同流化速度對(duì)CFB鍋爐氣固兩相特性的研究
1.3 本文研究?jī)?nèi)容
1.3.1 學(xué)術(shù)構(gòu)想與思路
1.3.2 主要研究?jī)?nèi)容
1.4 本章小結(jié)
第二章 氣固雙流模型基本方程和實(shí)現(xiàn)方法
2.1 氣固兩相模擬的兩類(lèi)基本方法
2.1.1 歐拉-拉格朗日法
2.1.2 歐拉-歐拉法
2.2 數(shù)值模擬的實(shí)現(xiàn)方法
2.3 氣固雙流體模型基本方程
2.3.1 質(zhì)量守恒方程
2.3.2 動(dòng)量守恒方程
2.4 方程之間的封閉
2.4.1 顆粒相間閉合
2.4.2 Syamlal et al與Gidaspow et al動(dòng)力粘度表達(dá)式選擇
2.4.3 氣固相間閉合關(guān)系
2.4.4 三種氣固曳力模型的選擇
2.5 湍流模型的選擇
2.6 本章小結(jié)
第三章 75t/h CFB鍋爐模型的構(gòu)建及分析
3.1 75t/h CFB鍋爐模型參數(shù)
3.2 75t/h CFB鍋爐結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格劃分
3.3 計(jì)算方法的選擇
3.4 模型參數(shù)的設(shè)計(jì)及選取
3.4.1 模擬參數(shù)的選取及參數(shù)設(shè)定
3.4.2 模型邊界條件的設(shè)計(jì)
3.5 本章小結(jié)
第四章 75t/h CFB鍋爐氣固雙流模型分析
4.1 75t/h CFB鍋爐顆粒相速度及濃度分布
4.1.1 第一種方案 75t/h CFB鍋爐顆粒相速度及濃度分布
4.1.2 第二種方案 75t/h CFB鍋爐顆粒相速度及濃度分布
4.2 75t/h CFB鍋爐各個(gè)平面參數(shù)分析
4.3 75t/h CFB鍋爐各區(qū)域顆粒物濃度分布研究
4.3.1 第一種方案 75t/h CFB鍋爐各區(qū)域顆粒物濃度分布分析
4.3.2 75t/h CFB鍋爐(結(jié)構(gòu)不同)各區(qū)域顆粒物濃度分布分析
4.3.3 75t/h CFB鍋爐(結(jié)構(gòu)相同)各區(qū)域顆粒物濃度分布分析
4.3.4 75t/h三種方案CFB鍋爐各區(qū)域顆粒物濃度分布分析
4.3.5 75t/h CFB鍋爐三種方案出口顆粒物濃度分布分析
4.3.6 第二種方案 75t/h CFB鍋爐不同一二次風(fēng)對(duì)顆粒物濃度分布影響
4.3.7 第二種方案 75t/h CFB鍋爐不同一二次風(fēng)對(duì)爐出口顆粒濃度分布影響
4.3.8 第二種方案 75t/h CFB鍋爐不同顆粒度對(duì)顆粒物濃度分布影響
4.3.9 第二種方案 75t/h CFB鍋爐出口不同粒徑對(duì)顆粒物濃度分布情況
4.4 本章小結(jié)
第五章 75t/h CFB鍋爐理論計(jì)算
5.1 CFB鍋爐下部分層設(shè)計(jì)理論分析
5.1.1 CFB鍋爐二次風(fēng)分層設(shè)計(jì)理念
5.1.2 褲衩型密相區(qū)設(shè)計(jì)理念
5.2 CFB鍋爐下部采用錐體段模型的設(shè)計(jì)理念
5.3 CFB鍋爐下部關(guān)鍵數(shù)據(jù)確定
5.3.1 CFB鍋爐一二次風(fēng)率的確定及下部的設(shè)計(jì)
5.3.2 CFB鍋爐密相區(qū)、稀相區(qū)流化速度的確定及對(duì)二次風(fēng)的影響
5.4 75t/h CFB鍋爐二次風(fēng)位置設(shè)計(jì)的具體計(jì)算
5.4.1 某電廠 75t/h CFB鍋爐爐型分析
5.4.2 75t/h CFB鍋爐下部流化速度分析
5.4.3 75t/h CFB鍋爐出力與密相區(qū)流化速度分析
5.5 提高 75t/h CFB鍋爐下部流化速度的改造措施
5.5.1 提高 75t/h CFB鍋爐下部流化速度的一種設(shè)計(jì)方法
5.5.2 75t/h CFB鍋爐下部流化速度分析
5.5.3 提高 75t/h CFB鍋爐密相區(qū)流化速度的另種設(shè)計(jì)方法
5.5.4 75t/h CFB鍋爐下部流化速度分析
5.5.5 75t/h CFB鍋爐原設(shè)計(jì)與兩種下部設(shè)計(jì)流化速度分析
5.6 本章小結(jié)
第六章 75t/h CFB鍋爐實(shí)際運(yùn)行及改造
6.1 75t/h CFB鍋爐下部的改造
6.1.1 75t/h CFB鍋爐概況
6.1.2 75t/h CFB鍋爐出力下降分析
6.2 75t/h CFB鍋爐改造效果分析
6.2.1 改造前后 75t/h CFB鍋爐效果分析
6.2.2 改造前后 75t/h CFB鍋爐出力分析
6.2.3 改造前后 75t/h CFB鍋爐爐出口溫度對(duì)比分析
6.2.4 改造前后 75t/h CFB鍋爐爐膛差壓對(duì)比分析
6.2.5 改造前后 75t/h CFB鍋爐煙氣含氧量對(duì)比分析
6.3 75t/h CFB鍋爐二次風(fēng)改造對(duì)鍋爐飛灰含碳量的影響
6.3.1 改造前后 75t/h CFB鍋爐二次風(fēng)噴口改造概述
6.3.2 改造前后 75t/h CFB鍋爐煙氣含氧量對(duì)比分析
6.4 煙氣回流改造對(duì) 75t/h CFB鍋爐運(yùn)行的影響
6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及取得成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]采用改進(jìn)的曳力模型模擬2D鼓泡流化床的流化特性[J]. 鄭曉野,蒲文灝,岳晨,何偉峰,韓東. 過(guò)程工程學(xué)報(bào). 2015(05)
[2]基于不同曳力模型的鼓泡流化床內(nèi)流體動(dòng)力特性數(shù)值研究[J]. 李珺,宋文龍. 電站系統(tǒng)工程. 2013(03)
[3]不同曳力模型對(duì)提升管內(nèi)氣固流動(dòng)特性的影響[J]. 沈志恒,李巍,陸慧林,張慧芳,周全根. 石油機(jī)械. 2011(10)
[4]不同曳力模型對(duì)鼓泡床內(nèi)氣固兩相流的模擬研究[J]. 林亮成,鄭忠,陳偉,張晉. 化學(xué)反應(yīng)工程與工藝. 2010(05)
[5]流化床內(nèi)顆粒流體兩相流的CFD模擬[J]. 張鍇,Brandani Stefano. 化工學(xué)報(bào). 2010(09)
[6]循環(huán)流化床中心二次風(fēng)的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究[J]. 孫紹增,王正陽(yáng),杜明坤,陳昊. 熱能動(dòng)力工程. 2010(01)
[7]300MW單爐膛循環(huán)流化床鍋爐二次風(fēng)射程的數(shù)值模擬[J]. 鄭成航,程樂(lè)鳴,周星龍,徐齊勝,王勤輝,方夢(mèng)祥,駱仲泱. 動(dòng)力工程. 2009(09)
[8]38m/54m高循環(huán)流化床床內(nèi)流體動(dòng)力特性研究[J]. 胡南,王巍,姚宣,楊海瑞,呂俊復(fù). 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2009(26)
[9]中小型循環(huán)流化床鍋爐二次風(fēng)的布置[J]. 李斌. 工業(yè)鍋爐. 2009(04)
[10]130t/h CFB鍋爐達(dá)不到設(shè)計(jì)出力的整改方案分析[J]. 韓俊,陳貴軍,胡勝東,張暉,張璐璐. 節(jié)能. 2008(11)
博士論文
[1]爐膛結(jié)構(gòu)對(duì)循環(huán)流化床氣固流動(dòng)特性影響的研究[D]. 田晨.浙江大學(xué) 2011
[2]循環(huán)流化床提升管氣固兩相流動(dòng)力學(xué)研究[D]. 漆小波.四川大學(xué) 2003
碩士論文
[1]高通量/高密度循環(huán)流化床提升管流動(dòng)特性[D]. 吳松畔.華北電力大學(xué) 2015
[2]氣固流化床兩相流動(dòng)的CFD模型研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[D]. 汪琦.華中科技大學(xué) 2012
[3]二次風(fēng)對(duì)雙循環(huán)流化床顆粒循環(huán)流率的影響及模型研究[D]. 祁海波.華北電力大學(xué) 2012
[4]二次風(fēng)射流對(duì)1025t/h循環(huán)流化床鍋爐爐膛空氣動(dòng)力場(chǎng)的研究[D]. 王林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[5]循環(huán)流化床鍋爐二次風(fēng)射流特性的冷態(tài)實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[D]. 劉佳.重慶大學(xué) 2007
本文編號(hào):2942467
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