本文關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐顆粒濃度二維分布及傳熱特性的研究

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【摘要】：面對日益嚴(yán)峻的環(huán)境和資源問題,近幾年我國的循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)飛速發(fā)展,全國裝機(jī)容量不斷擴(kuò)大,對鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行水平提出更高的要求,所以研究循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)氣固流動、傳熱及燃燒對提高鍋爐燃燒效率及高效運(yùn)行有重要的意義。本文先對一臺運(yùn)行的300MW褲衩腿型循環(huán)流化床鍋爐做了密相區(qū)的壓降試驗(yàn),得到該爐密相區(qū)平均顆粒濃度隨負(fù)荷的變化情況,并分析了流化風(fēng)速和床料量對密相區(qū)物料濃度的影響,由此得到密相區(qū)空隙率及壓降的數(shù)據(jù),為下一步工作中流動模型和描述二次風(fēng)動量提供參量。重點(diǎn)對循環(huán)流化床鍋爐稀相區(qū)氣固流動和傳熱展開模擬研究,以平朔煤矸石一次破碎試驗(yàn)得到的粒徑分布作為寬篩分模型的數(shù)據(jù),建立環(huán)核結(jié)構(gòu)的流動模型及顆粒團(tuán)更新模型的傳熱模型。依據(jù)現(xiàn)場爐內(nèi)溫度測點(diǎn)對模型中床溫進(jìn)行了修正,模擬研究爐內(nèi)傳熱特性,計算了不同負(fù)荷下模型中重要參數(shù)顆粒團(tuán)壁面覆蓋時均份額、對流傳熱系數(shù)、輻射傳熱系數(shù)及總傳熱系數(shù)沿爐高的分布。同時,依據(jù)現(xiàn)場運(yùn)行數(shù)據(jù)床溫、一二次風(fēng)量比、含氧量百分比及用軟測量方法得到的循環(huán)倍率等影響爐內(nèi)傳熱的因素,研究了傳熱系數(shù)受以上因素影響的變化規(guī)律。飛灰含碳量是反映爐內(nèi)燃燒狀況的重要指標(biāo)之一,對循環(huán)流化床鍋爐飛灰含碳量的影響因素進(jìn)行研究,在不同的穩(wěn)定工況下,從入爐粒徑的分布、床層溫度、一二次風(fēng)量比、省煤器出口煙氣含氧量、二次風(fēng)動量幾個方面對飛灰含碳量的影響進(jìn)行試驗(yàn)和分析。由試驗(yàn)和模擬結(jié)果可知,鍋爐在較高負(fù)荷下運(yùn)行時,負(fù)荷的波動對顆粒團(tuán)壁面覆蓋時均份額影響較小,繼而對爐內(nèi)對流換熱影響較小。爐內(nèi)環(huán)形區(qū)溫度沿床高的偏差隨負(fù)荷升高略有減小,且對輻射換熱影響比對流換熱大。一二次風(fēng)量比與傳熱系數(shù)呈負(fù)相關(guān),床溫與傳熱系數(shù)呈正相關(guān),要使?fàn)t內(nèi)傳熱效果最佳,需合理控制一二次風(fēng)量比和床溫,使省煤器出口氧含量在處于一個最佳值,同時循環(huán)倍率應(yīng)控制在最佳范圍。一二次風(fēng)量比與飛灰含碳量呈正相關(guān),省煤器出口煙氣含氧量、二次風(fēng)動量和床溫均與飛灰含碳量呈負(fù)相關(guān),并且二次風(fēng)動量和一二次風(fēng)量配比對飛灰含碳量的影響程度較大,而省煤器出口氧量和床溫的影響相對較小。
【關(guān)鍵詞】：循環(huán)流化床鍋爐 傳熱系數(shù) 飛灰含碳量 影響因素
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK229.66
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 課題背景10-13
• 1.1.1 我國能源結(jié)構(gòu)與環(huán)�，F(xiàn)狀10-11
• 1.1.2 循環(huán)流化床技術(shù)的特點(diǎn)及發(fā)展概況11-13
• 1.2 研究現(xiàn)狀13-19
• 1.2.1 對循環(huán)流化床氣固流場及顆粒濃度研究13-14
• 1.2.2 循環(huán)流化床鍋爐傳熱研究14-16
• 1.2.3 循環(huán)流化床鍋爐燃燒研究16-19
• 1.3 本課題主要研究內(nèi)容19-20
• 1.4 本章小結(jié)20-22
• 第二章 300MW循環(huán)流化床鍋爐密相區(qū)物料濃度試驗(yàn)研究22-28
• 2.1 鍋爐結(jié)構(gòu)及運(yùn)行參數(shù)22-23
• 2.2 爐內(nèi)壓力測點(diǎn)分布23-24
• 2.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析24-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 循環(huán)流化床流動及傳熱模型28-38
• 3.1 模型簡化條件28-30
• 3.2 稀相區(qū)流動模型30-33
• 3.2.1 軸向空隙率30-31
• 3.2.2 固體顆粒夾帶流率31
• 3.2.3 密相區(qū)與稀相區(qū)交界處揚(yáng)析率31
• 3.2.4 TDH高度以上的夾帶率31
• 3.2.5 氣泡直徑31-32
• 3.2.6 臨界流化速度32
• 3.2.7 顆粒終端速度32-33
• 3.2.8 環(huán)形區(qū)厚度33
• 3.2.9 環(huán)形區(qū)小室的空隙率33
• 3.3 稀相區(qū)傳熱模型33-37
• 3.3.1 顆粒團(tuán)覆蓋壁面的時均份額34
• 3.3.2 顆粒團(tuán)內(nèi)部空隙率34
• 3.3.3 顆粒團(tuán)與壁面間傳熱系數(shù)34-35
• 3.3.4 顆粒團(tuán)與壁面接觸時間35
• 3.3.5 顆粒團(tuán)的傳熱系數(shù)35
• 3.3.6 顆粒分散相對流傳熱系數(shù)35-36
• 3.3.7 總對流傳熱系數(shù)36
• 3.3.8 顆粒團(tuán)輻射傳熱系數(shù)36
• 3.3.9 顆粒分散相輻射傳熱系數(shù)36-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第四章 循環(huán)流化床鍋爐傳熱特性及影響因素分析38-56
• 4.1 循環(huán)流化床鍋爐傳熱特性41-45
• 4.2 一二次風(fēng)量比對傳熱系數(shù)的影響45-48
• 4.3 床溫對傳熱系數(shù)的影響48
• 4.4 含氧量對傳熱系數(shù)的影響48-49
• 4.5 循環(huán)倍率對傳熱系數(shù)的影響49-55
• 4.6 本章小結(jié)55-56
• 第五章 循環(huán)流化床飛灰含碳量影響因素研究56-66
• 5.1 入爐煤粒徑與燃盡時間56-59
• 5.2 一、二次風(fēng)量比59-60
• 5.3 床溫60-61
• 5.4 省煤器出口煙氣含氧量61-63
• 5.5 二次風(fēng)動量63-64
• 5.6 結(jié)果分析64-65
• 5.7 本章小結(jié)65-66
• 第六章 結(jié)論與展望66-70
• 6.1 完成的主要工作66-67
• 6.2 結(jié)論67-68
• 6.3 課題展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 致謝74-76
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文76

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