作為一種可再生的環(huán)境友好型能源,生物質(zhì)及其利用技術(shù)在世界范圍引起了廣泛關(guān)注。爐排爐直燃技術(shù)因其可以燃燒不同水分含量的燃料且不需燃料預(yù)處理,現(xiàn)在已經(jīng)成為了生物質(zhì)熱和發(fā)電利用的一項主要技術(shù)。生物質(zhì)爐排爐直燃發(fā)電技術(shù)已在我國得到廣泛應(yīng)用,然而由于生物質(zhì)原料中堿金屬含量較高,在生物質(zhì)直燃過程中存在較嚴(yán)重的受熱面積灰結(jié)渣問題,這已成為生物質(zhì)能源化利用的重要障礙。因此了解和掌握生物質(zhì)燃燒過程中的堿金屬析出及沉積轉(zhuǎn)化規(guī)律,對解決生物質(zhì)堿金屬問題具有重要意義。本文針對生物質(zhì)直燃爐,運用商業(yè)流體計算軟件FLUENT進行數(shù)值模擬,得到爐內(nèi)堿金屬的析出及沉積規(guī)律。首先,本文根據(jù)物料在爐排上經(jīng)歷干燥、揮發(fā)分析出、碳燃燒與燃盡的假設(shè)建立了全尺寸三維熱態(tài)模型,利用C++編寫物料在床層的轉(zhuǎn)化規(guī)律,并通過UDF耦合到FLUENT中,得到了爐內(nèi)溫度場、組分濃度場及可燃性氣體的反應(yīng)速率分布。通過與現(xiàn)場實測溫度值及煙氣組分值的對比,驗證了選用模型的合理性及模擬結(jié)果的可靠性。其次,在合理的熱態(tài)流場基礎(chǔ)上,結(jié)合實驗研究的堿金屬析出規(guī)律,對堿金屬的析出規(guī)律做出合理假設(shè),以堿金屬KCl為代表,建立堿金屬析出模型,得到氯化鉀在爐膛的... 

【文章來源】：華北電力大學(xué)河北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

現(xiàn)代爐排爐燃燒系統(tǒng)[19]

進入尾部煙道，進行高效換熱。為了更深入的理解研究爐排爐系統(tǒng)的燃燒狀況，如圖1-2所示，一般將爐排爐燃燒系統(tǒng)分為床層分解燃燒與稀相空間燃燒。0--HP稀相空河 ip M* ；議 yI顧 1?1產(chǎn). \ 一 ——…VV~^.—. ‘圖1-1現(xiàn)代爐排爐燃燒系統(tǒng)[19] 圖1-2爐排爐燃燒系統(tǒng)簡化模型在爐排爐燃燒系統(tǒng)中，爐排裝置位于燃燒室的底部，主要用來縱向的運輸燃料5

可靠的床層模型主要依據(jù)于合理準(zhǔn)確的假設(shè)，本文研究床層模型主要假設(shè)堆積在爐排上的物料在進入爐膛后經(jīng)歷四個區(qū)域，如圖2-1所示，圖2-1為爐排區(qū)域床層模型假設(shè)示意圖，物料由進料口進入爐膛，主要經(jīng)歷干燥段，脫揮發(fā)分段，固定碳燃燒段，灰分段四個區(qū)域。故本文據(jù)此，對48t^生物質(zhì)直燃爐排爐建立三維全尺寸熱態(tài)模型，以得到爐內(nèi)的溫度場分布及組分濃度分布規(guī)律。干燥段/ 脫揮發(fā)分段/ I^ I 固定碳燃燒段區(qū)域4 I圖2-1爐排區(qū)域床層模型假設(shè)示意圖2.2床層轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型2.2.1基本守恒方程固體床料的質(zhì)量傳輸假設(shè)只發(fā)生在沿爐排方向，床層的連續(xù)方程為：^^Pbed) I bed、_ c i C i C (31)己 t ""“ niass.dtying niass,devo/ mass,char其中Pbed Smass，i為tU〒床層轉(zhuǎn)4七皿#致的質(zhì)ft、源+目變it (kgrrfVi) o固體床料的轉(zhuǎn)化的能量守恒方程：17

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]生物質(zhì)混煤燃燒灰沉積特性及鉀/氯成分析出規(guī)律研究[D]. 陸晨.山東大學(xué) 2012
[2]生物質(zhì)燃燒過程中典型堿性礦物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化機理及對成灰特性的影響[D]. 孟凡華.沈陽航空航天大學(xué) 2011
[3]生物質(zhì)燃燒過程中堿金屬析出的實驗研究[D]. 徐婧.浙江大學(xué) 2006
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本文編號：2938426