【摘要】：燃煤煙氣污染物超低排放是火力發(fā)電的重要技術(shù)指標(biāo)之一。循環(huán)流化床(CFB)燃煤技術(shù)是潔凈煤技術(shù)中污染物控制成本最低、同樣煤種情況下適應(yīng)性最好的技術(shù),其具有爐內(nèi)高效脫硫和低氮燃燒特性。近年來,各研究者對(duì)循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫和抑制NOx生成的研究很多。隨著循環(huán)流化床鍋爐總裝機(jī)容量的增加和燃煤煙氣超低排放的環(huán)保要求,對(duì)循環(huán)流化床鍋爐全工況運(yùn)行范圍內(nèi)的燃燒污染物生成提出了更高的要求。本文以某350MW超臨界循環(huán)流化床鍋爐為研究對(duì)象,通過建立脫硫脫硝數(shù)學(xué)模型以及循環(huán)流化床鍋爐流動(dòng)、燃燒、傳熱整體數(shù)學(xué)模型,開展變負(fù)荷過程中循環(huán)流化床鍋爐污染物排放動(dòng)態(tài)特性研究,為爐內(nèi)燃燒污染物控制提供技術(shù)支持。本文首先建立了循環(huán)流化床鍋爐整體動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,模型集成了爐膛內(nèi)流動(dòng)、燃燒、傳熱以及污染物生成與脫除等各子模型。正確描述床內(nèi)密相區(qū)和稀相區(qū)的流動(dòng)特性、燃燒特性以及傳熱特性。其次,在循環(huán)流化床鍋爐整體數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,建立了循環(huán)流化床鍋爐動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。將爐膛沿高度劃分為一系列的小室,在各個(gè)小室內(nèi)分別建立物料動(dòng)態(tài)平衡方程、碳質(zhì)量動(dòng)態(tài)平衡方程、各氣體質(zhì)量動(dòng)態(tài)平衡方程以及能量動(dòng)態(tài)平衡方程,計(jì)算各個(gè)小室內(nèi)各參量的動(dòng)態(tài)變化。最后,基于MATLAB/SIMULINK平臺(tái),建立了350MW循環(huán)流化床鍋爐燃燒動(dòng)態(tài)仿真模型。計(jì)算鍋爐滿負(fù)荷下各參量沿爐膛高度的變化;仿真分析給煤和二次風(fēng)階躍變化下污染物排放變化;分析鈣硫摩爾比、一二次風(fēng)配比以及上下二次風(fēng)配比等參量變化對(duì)爐內(nèi)原始SO_2、NOx排放濃度的影響。仿真研究與結(jié)果表明:(1)增加鈣硫摩爾比可以快速降低SO_2排放。降負(fù)荷時(shí),當(dāng)鈣硫摩爾比從2升高到2.2時(shí),SO_2排放濃度即可降低到降負(fù)荷之前的濃度水平;(2)降低一次風(fēng)比可以有效降低SO_2和NOx排放。升負(fù)荷時(shí),當(dāng)一次風(fēng)比從48%降低到42%時(shí),NOx排放濃度降低到低于升負(fù)荷之前的濃度水平。降負(fù)荷時(shí),當(dāng)一次風(fēng)比從48%降低到45%時(shí),SO_2排放濃度降低了11.34%;(3)增加上下二次風(fēng)配比可以降低NOx排放,但會(huì)導(dǎo)致SO_2排放濃度升高,所以在增加上下二次風(fēng)配比調(diào)節(jié)NOx排放的同時(shí)需增加鈣硫摩爾比來控制SO_2排放。升負(fù)荷時(shí)可通過降低一次風(fēng)比或增加上下二次風(fēng)配比來降低NOx排放濃度,NOx排放濃度每降低1mg/Nm~3,一次風(fēng)比需降低0.29%或者上下二次風(fēng)配比升高1.36%。降負(fù)荷時(shí)可通過增加鈣硫摩爾比來降低SO_2排放濃度,SO_2排放濃度每降低1mg/Nm~3,鈣硫摩爾比需增加0.23%。
【圖文】：

循環(huán)流化床鍋爐整體布置圖

第三章 小室動(dòng)態(tài)模型于第二章流動(dòng)、傳熱、燃燒數(shù)學(xué)模型，本章將爐膛沿高度方向劃分為一系每個(gè)小室建立物料動(dòng)態(tài)平衡方程、碳質(zhì)量動(dòng)態(tài)平衡方程和能量動(dòng)態(tài)平衡方室劃分著物料、煙氣流動(dòng)方向，將爐膛劃分為一系列的小室。在各個(gè)小室中分別平衡方程、動(dòng)態(tài)碳量平衡方程和動(dòng)態(tài)能量平衡方程，得到沿爐膛高度的溫含碳量以及污染物等分布情況。小室劃分采用一維雙通道小室模型，以下，，下二次風(fēng)口以下當(dāng)作密相區(qū)，下二次風(fēng)口以上當(dāng)作稀相區(qū)。密相區(qū)作為獨(dú)計(jì)算。稀相區(qū)劃分為十個(gè)小室，每個(gè)小室又分為邊壁區(qū)和核心區(qū)，分別邊壁區(qū)和核心區(qū)內(nèi)的參數(shù)。圖 3-1 給出了循環(huán)流化床鍋爐爐膛內(nèi)的小室劃
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TK229.66;X701

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 谷建;;淺談循環(huán)流化床鍋爐點(diǎn)火節(jié)油的技術(shù)改造方案[J];科技風(fēng);2019年20期

2 朱杰;;國產(chǎn)75t/h循環(huán)流化床鍋爐的探討[J];吐魯番科技;2008年01期

3 江浩;;循環(huán)流化床鍋爐采用電除塵器的選型特點(diǎn)[J];新疆電力;2002年04期

4 唐長斌;;循環(huán)流化床鍋爐磨損問題淺析[J];熱電技術(shù);2005年03期

5 張榮榮;;循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)工藝分析[J];山東工業(yè)技術(shù);2019年02期

6 陳波;;75t/h循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行及其優(yōu)化設(shè)計(jì)特征分析[J];山東工業(yè)技術(shù);2019年03期

7 趙雷;杜霞;;循環(huán)流化床鍋爐長周期運(yùn)行優(yōu)化總結(jié)[J];化肥工業(yè);2018年06期

8 于季鵬;;淺談改進(jìn)循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行效率的方法[J];中國資源綜合利用;2017年10期

9 張宗國;;循環(huán)流化床鍋爐燃燒控制相關(guān)問題探討[J];科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新;2018年03期

10 張宗國;;循環(huán)流化床鍋爐的特點(diǎn)及運(yùn)行問題分析[J];科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊;2018年05期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 孟斌富;王榮定;陳耀東;唐才元;李維鵬;;改造成高效、低耗、低磨損的第二代循環(huán)流化床鍋爐節(jié)能效果顯著[A];2016年第五屆熱電聯(lián)產(chǎn)與煤電深度節(jié)能新技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2016年

2 王憲德;;中小型循環(huán)流化床鍋爐的點(diǎn)火技術(shù)研究[A];第九屆中國熱電行業(yè)發(fā)展論壇論文集[C];2016年

3 王憲德;靳宗偉;;循環(huán)流化床鍋爐增容改造研究[A];第四屆熱電聯(lián)產(chǎn)節(jié)能降耗新技術(shù)研討會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2015年

4 汪小繼;宋剛;周棋;;粒度控制在循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中的作用[A];第七屆四川省博士專家論壇論文集[C];2014年

5 孫悄愿;劉英;;循環(huán)流化床鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析[A];決策論壇——科學(xué)制定有效決策理論學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集（上）[C];2015年

6 崔喜軍;鄧波;王洪懿;;淺談循環(huán)流化床鍋爐布袋除塵器選型設(shè)計(jì)[A];創(chuàng)新發(fā)展——河南省第五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文選集[C];2009年

7 孫云官;劉忠明;李茂存;;300MW循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行控制難點(diǎn)分析[A];2008年云南電力技術(shù)論壇論文集[C];2008年

8 沈占強(qiáng);;循環(huán)流化床鍋爐燃燒控制與調(diào)整[A];土木建筑學(xué)術(shù)文庫(第11卷)[C];2009年

9 宋海英;;300MW循環(huán)流化床鍋爐燃燒特性與調(diào)整[A];全國火電大機(jī)組（300MW級(jí)）競賽第36屆年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2007年

10 馬建倫;徐愛東;陳志強(qiáng);;循環(huán)流化床鍋爐需注意的幾個(gè)問題[A];2012電站自動(dòng)化信息化學(xué)術(shù)和技術(shù)交流會(huì)議論文集[C];2012年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 本報(bào)記者 王海濱;科技創(chuàng)新讓太鍋鍋爐聲名鵲起[N];科技日?qǐng)?bào);2017年

2 中國工業(yè)報(bào)記者 李瞧;東鍋助推CFB環(huán)保改造進(jìn)入一體化時(shí)代[N];中國工業(yè)報(bào);2017年

3 記者 龔志偉;成功完成極具挑戰(zhàn)性檢驗(yàn)工作[N];中國質(zhì)量報(bào);2017年

4 牟思南;東方鍋爐領(lǐng)跑高效煤電[N];中國能源報(bào);2017年

5 本報(bào)記者 馮義軍　通訊員 李建鋒;我國循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組已近億千瓦[N];中國電力報(bào);2012年

6 記者 楊超;國內(nèi)最大循環(huán)流化床鍋爐將首次做“體檢”[N];寧夏日?qǐng)?bào);2013年

7 通訊員 劉燕萍;包一電廠循環(huán)流化床鍋爐治理取得成效[N];中國電力報(bào);2011年

8 通訊員 傅光榮 記者 李洪明;國產(chǎn)循環(huán)流化床鍋爐發(fā)電示范基地呼之欲出[N];中國電力報(bào);2005年

9 郭永生　黃西雷;全國最大循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組已順利投產(chǎn)[N];中國石化報(bào);2010年

10 毛健雄;專家提醒：并非使用循環(huán)流化床鍋爐就自然“清潔燃燒”[N];中國工業(yè)報(bào);2004年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 李競岌;循環(huán)流化床鍋爐氮氧化物生成機(jī)理的實(shí)驗(yàn)與模型研究[D];清華大學(xué);2016年

2 劉雪敏;循環(huán)流化床鍋爐流態(tài)優(yōu)化對(duì)其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的影響[D];清華大學(xué);2016年

3 雍玉梅;循環(huán)流化床鍋爐大型化的數(shù)值模擬[D];中國科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所）;2004年

4 周強(qiáng);方形臥式分離器的研究及其在循環(huán)流化床鍋爐中的應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2004年

5 高建強(qiáng);大型循環(huán)流化床鍋爐實(shí)時(shí)仿真模型與運(yùn)行特性研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2005年

6 陳亮;循環(huán)流化床鍋爐建模及其智能控制系統(tǒng)的研究[D];浙江大學(xué);2005年

7 周鴻波;基于知識(shí)的循環(huán)流化床鍋爐方案設(shè)計(jì)技術(shù)[D];浙江大學(xué);2008年

8 張彥軍;600MW超臨界循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2009年

9 帥大平;超臨界循環(huán)流化床鍋爐氣固流動(dòng)和結(jié)構(gòu)布置優(yōu)化實(shí)驗(yàn)研究[D];中國科學(xué)院工程熱物理研究所;2017年

10 許霖杰;超/超臨界循環(huán)流化床鍋爐數(shù)值模擬研究[D];浙江大學(xué);2017年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李菲;循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行調(diào)整對(duì)熱電聯(lián)產(chǎn)耗能影響[D];哈爾濱理工大學(xué);2019年

2 張沖沖;循環(huán)流化床鍋爐變負(fù)荷過程中污染物排放動(dòng)態(tài)特性研究[D];太原理工大學(xué);2019年

3 楊浩;660MW循環(huán)流化床鍋爐煙塵超低排放改造方案研究[D];華北電力大學(xué);2018年

4 李綱;某廠DG470/9.71-1燃煤循環(huán)流化床鍋爐脫硝技術(shù)改造研究[D];華北電力大學(xué);2018年

5 孫璐培;125MW循環(huán)流化床鍋爐NO_x排放軟測(cè)量方法研究[D];華北電力大學(xué);2018年

6 門冠華;循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)數(shù)值模擬及優(yōu)化研究[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2018年

7 李躍;300MW循環(huán)流化床鍋爐超低排放項(xiàng)目改造方案設(shè)計(jì)、驗(yàn)證與實(shí)施策略研究[D];西安建筑科技大學(xué);2017年

8 吳俊博;循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)的非線性建模與預(yù)測(cè)控制[D];華北電力大學(xué)(北京);2018年

9 史春見;基于自適應(yīng)量子灰狼算法的循環(huán)流化床鍋爐燃燒優(yōu)化研究[D];燕山大學(xué);2018年

10 周俊;循環(huán)流化床鍋爐高壓風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化[D];華南理工大學(xué);2018年

本文編號(hào)：2689921