“貧油、少氣、富煤”的資源稟賦決定了我國的能源結構在未來相當長的時間內仍以煤炭消費為主。新疆準東地區(qū)煤炭資源儲量豐富且開采成本低,對我國能源發(fā)展有著重要的戰(zhàn)略意義。但準東煤中堿金屬含量過高導致其在燃用過程中存在嚴重的對流受熱面沾污問題,并給電站鍋爐運行帶來安全危害和經濟損失,極大地限制了準東煤在電站鍋爐中的大規(guī)模使用。目前暫無從根本上解決準東煤對流受熱面沾污的技術手段,只能控制與緩解沾污。因此,研制100%純燃準東煤的技術刻不容緩,也是提高準東煤的經濟價值,推動準東地區(qū)經濟發(fā)展乃至整個新疆發(fā)展的重要課題。本文首先從理論上探討了準東煤沾污的機理和影響因素,并綜述了控制與緩解沾污的現(xiàn)有技術手段。其次在已有的研究成果上,結合循環(huán)流化床燃燒技術緩解沾污的優(yōu)勢及沾污對溫度的敏感特性,提出采用并聯(lián)流化床分級燃燒換熱的思路,通過降低循環(huán)流化床爐膛出口煙溫規(guī)避對流受熱面沾污的敏感溫度區(qū)間,以達到純燃準東煤的目的。應用這一思路,針對一臺75 t/h純燃準東煤的并聯(lián)循環(huán)流化床鍋爐技術方案進行了相關熱力計算,得到了實現(xiàn)純燃準東煤時各并聯(lián)流化床之間的氣固流動特性。在一個自行設計建造的并聯(lián)循環(huán)流化床冷模試驗臺上,采用光纖氣固濃度和顆粒速度測量系統(tǒng),對這一并聯(lián)流化床之間的氣固流動特性及其影響因素進行了系統(tǒng)地試驗研究,獲得了設計開發(fā)一臺“純燃準東煤并聯(lián)循環(huán)流化床燃燒系統(tǒng)”所需的關鍵氣固流動與控制參數(shù)。本文的創(chuàng)新點和主要研究成果是:首次提出了一種采用并聯(lián)流化床分級燃燒換熱技術的純燃準東煤循環(huán)流化床燃燒技術方案,將常規(guī)循環(huán)流化床鍋爐沾污較為嚴重的尾部煙道高溫區(qū)受熱面布置于爐內,同時使爐膛出口煙溫低于沾污的敏感溫度區(qū)間,從而降低沾污傾向,以實現(xiàn)準東煤燃燒裝置的長期穩(wěn)定運行。針對“純燃準東煤并聯(lián)循環(huán)流化床燃燒系統(tǒng)”技術方案所要求的氣固流動特性,自行搭建一套并聯(lián)循環(huán)流化床冷模試驗系統(tǒng),采用光纖氣固濃度及顆粒速度測量系統(tǒng),對該并聯(lián)流化床內氣固流動特性尤其是床料溢流特性、爐內空隙率沿爐膛高度的分布特性等對爐內燃燒傳熱有直接影響的諸因素進行了冷模試驗研究及分析計算,完成了一系列冷模試驗研究,得到了主流化床流化風速、溢流隔墻高度、主流化床靜止床料高度、“副流化床一”及“副流化床二”的流化風速等對床料溢流特性的影響特性,驗證了技術方案在氣固流動及換熱平衡方面的可行性。
【學位單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：TQ534
【部分圖文】：

新疆作為我國五大綜合能源基地之一，尚未開發(fā)的煤炭資源儲量豐富，預測資源總量達 2.19 萬億噸，占中國預測煤炭資源總量的 40%[10]。新疆煤炭資源分布集中，主要分布在準格爾，吐哈，伊利三大盆地，大多為待開發(fā)整裝煤田，其中有百億噸儲量煤田 24 處，千億噸儲量煤田五處，大于 3000 億噸儲量的煤田 3 處。豐富的煤炭資源儲量使新疆成為目前全國能源界的焦點，隨著我國中部和東部的老煤炭基地資源的逐漸枯竭，新疆煤炭資源作為我國能源接續(xù)，將具有不可替代的重要地位。新疆最適宜開發(fā)的準東煤田預測儲量高達 3900 億噸[11]，占整個新疆煤炭儲量 18%左右，目前累計探明儲量達 2136 億噸，是目前全國范圍內儲量最大的整裝煤田，含煤 1-4 層，煤層質地穩(wěn)定，結構簡單，大部分為露天煤，其分布及現(xiàn)場開采情況如圖 1.3、1.4 所示。相關勘探研究發(fā)現(xiàn)，準東煤作為一種天然潔凈煤，其熱值高，灰、氮、硫等含量非常少，屬于低或特低的范圍，是一種低污染，低排放的動力用煤，無論是發(fā)電單位還是化工行業(yè)都是很好的選擇，能夠大幅度降低燃用過程中的經濟成本。

新疆作為我國五大綜合能源基地之一，尚未開發(fā)的煤炭資源儲量豐富，預測資源總量達 2.19 萬億噸，占中國預測煤炭資源總量的 40%[10]。新疆煤炭資源分布集中，主要分布在準格爾，吐哈，伊利三大盆地，大多為待開發(fā)整裝煤田，其中有百億噸儲量煤田 24 處，千億噸儲量煤田五處，大于 3000 億噸儲量的煤田 3 處。豐富的煤炭資源儲量使新疆成為目前全國能源界的焦點，隨著我國中部和東部的老煤炭基地資源的逐漸枯竭，新疆煤炭資源作為我國能源接續(xù)，將具有不可替代的重要地位。新疆最適宜開發(fā)的準東煤田預測儲量高達 3900 億噸[11]，占整個新疆煤炭儲量 18%左右，目前累計探明儲量達 2136 億噸，是目前全國范圍內儲量最大的整裝煤田，含煤 1-4 層，煤層質地穩(wěn)定，結構簡單，大部分為露天煤，其分布及現(xiàn)場開采情況如圖 1.3、1.4 所示。相關勘探研究發(fā)現(xiàn)，準東煤作為一種天然潔凈煤，其熱值高，灰、氮、硫等含量非常少，屬于低或特低的范圍，是一種低污染，低排放的動力用煤，無論是發(fā)電單位還是化工行業(yè)都是很好的選擇，能夠大幅度降低燃用過程中的經濟成本。

重慶大學碩士學位論文 受新疆特殊的地理位置、經濟條件、大規(guī)模外送，嚴重阻礙了準東煤炭基地的自然地理環(huán)境，準東煤中堿金屬的含量總體煤，部分礦區(qū)產煤甚至高達 10%以上[12]。焦性、高沾污性，極大地限制了準東煤在電目前，國內多處電廠摻燒準東煤時，等區(qū)域均出現(xiàn)了不同程度的結渣沾污問題爆管，被迫停爐，嚴重影響機組的安全正常

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 ;33米~3氯乙烯聚合釜傳熱性能的評價——三、33米~3釜傳熱性能冷模試驗[J];石油化工;1976年02期

2 池作和,沈珞嬋,夏建軍,周昊,蔣嘯;同心反切燃燒器系統(tǒng)爐內多相流動特性試驗及數(shù)值模擬[J];燃燒科學與技術;1997年02期

3 何靜,許文躍;內循環(huán)氣升式反應器冷模特性的研究[J];華中農業(yè)大學學報;2003年02期

4 胡發(fā)亭;;大型加壓環(huán)流反應器的冷模試驗[J];化工進展;2009年02期

5 ;導向篩板塔的冷模試驗[J];化工煉油機械通訊;1977年02期

6 ;穿流式浮板塔的冷模試驗[J];化學工程;1977年02期

7 賀洪萍;丁二烯氯化制氯丁二烯的研究 Ⅹ.氯化反應器的冷模試驗[J];合成橡膠工業(yè);1982年04期

8 董師孟，李銘，戴干策，吳民權;翼形軸流槳用于液液分散的冷模研究[J];化學反應工程與工藝;1994年01期

9 陳思維,熊思凡,彭建新,陳作炳,崔亞偉,黃繼全,陳學軍;旋風預熱器 單體冷模試驗的動態(tài)流場分析[J];中國水泥;2004年05期

10 宗福源;;設備研究所情況簡介[J];煉油設備設計;1982年06期

相關會議論文 前6條

1 楊茹;潘立登;徐建偉;張曉東;劉輝;李建偉;李成岳;;三相流化床反應器大型冷模試驗的計算機應用技術[A];第一屆全國化學工程與生物化工年會論文摘要集(上)[C];2004年

2 孫海平;潘建紅;向毅;;催化轉化器載體流動特性研究[A];第三屆全國流體傳動及控制工程學術會議論文集（第二卷）[C];2004年

3 伊曉路;郭東彥;張衛(wèi)杰;徐健;許敏;孫立;;循環(huán)流化床燃燒實驗研究[A];2005年中國生物質能技術與可持續(xù)發(fā)展研討會論文集[C];2005年

4 紀文峰;趙志剛;董利;許光文;;J閥顆粒流動特性的實驗研究[A];中國顆粒學會第七屆學術年會暨海峽兩岸顆粒技術研討會論文集[C];2010年

5 唐夕山;張衛(wèi)華;;廢輪胎循環(huán)流化床燃燒的數(shù)值模擬研究[A];長三角清潔能源論壇論文專輯[C];2005年

6 梁樹英;梁庚;;循環(huán)流化床燃燒系統(tǒng)的神經元解耦控制方法研究[A];系統(tǒng)仿真技術及其應用（第7卷）——'2005系統(tǒng)仿真技術及其應用學術交流會論文選編[C];2005年

相關重要報紙文章 前1條

1 繼驕;φ2400mm無篩板流化床冷模試驗通過鑒定[N];中國有色金屬報;2002年

相關博士學位論文 前2條

1 劉一;粉體體系堆積、流動特性及其與顆粒間作用力關系研究[D];華東理工大學;2017年

2 劉寅立;固態(tài)顆粒燃料旋流近壁燃燒與附壁流動特性研究[D];南京航空航天大學;2016年

相關碩士學位論文 前10條

1 呂卓;純燃準東煤并聯(lián)循環(huán)流化床燃燒系統(tǒng)氣固流動特性的冷模試驗研究[D];重慶大學;2017年

2 陳葉青;易汽化介質泵送系統(tǒng)流動特性研究及控制優(yōu)化[D];華南理工大學;2016年

3 高海波;金屬化球團流動特性的數(shù)值模擬研究[D];山東理工大學;2016年

4 孫金;射流液固流化床多組分顆粒流動特性的數(shù)值模擬研究[D];東北石油大學;2016年

5 孫蘇皖;氣固流化床內寬粒徑分布顆粒的流動特性研究[D];重慶大學;2016年

6 吳羽隆;表面潤濕性及重力協(xié)同控制下的冷凝流動特性[D];大連理工大學;2015年

7 王曉婭;管輸水合物漿液流動特性研究[D];中國民航大學;2015年

8 王暢;基于CFD的COPD患者肺部氣道內空氣流動特性研究[D];東北大學;2015年

9 陳有華;水冷固態(tài)包層增殖球床氦氣流動特性研究[D];中國科學技術大學;2017年

10 李劍;對于低倍率循環(huán)流化床燃燒調節(jié)的研究[D];華北電力大學（河北）;2005年

本文編號：2827736