我國(guó)是煤炭資源較為豐富的國(guó)家,然而由于人口眾多,人均占用量較少,且我國(guó)對(duì)煤炭資源的利用方式不夠合理,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)�；鹆Πl(fā)電消耗煤炭量巨大,而鍋爐是火電廠的三大主要設(shè)備之一,具有重要的地位和意義。當(dāng)前我國(guó)電站鍋爐的燃燒控制水平較低,尤其在配風(fēng)控制上,操作人員多以鍋爐實(shí)際運(yùn)行儀表顯示情況進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié),存在操作滯后性和不準(zhǔn)確的問題,探究鍋爐配風(fēng)的自動(dòng)控制具有重要意義。本文以某350MW超臨界燃煤鍋爐為研究對(duì)象,建立數(shù)學(xué)模型和物理模型并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,最終搭建配風(fēng)控制策略模型,以達(dá)到減少操作人員工作量、提升配風(fēng)控制實(shí)時(shí)性和精確性的目的。首先,根據(jù)爐膛實(shí)際尺寸構(gòu)建并簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)、物理模型,已知鍋爐負(fù)荷從BMCR到50%THA范圍內(nèi)幾種典型負(fù)荷下（160MW、180MW、230MW、280MW、320MW、350MW）的燃燒參數(shù)（爐膛進(jìn)風(fēng)風(fēng)溫及風(fēng)量、燃煤消耗量、爐膛出口溫度、過(guò)量空氣系數(shù)、鍋爐燃燒效率等）,將上述條件帶入程序計(jì)算爐內(nèi)煙氣換熱量及爐膛黑度,二者可作為爐膛燃燒模擬時(shí)的壁面熱邊界條件。其次,根據(jù)研究對(duì)象和反應(yīng)過(guò)程,選擇合適的計(jì)算模型和參數(shù)進(jìn)行爐膛燃燒數(shù)值模擬。依據(jù)鍋爐運(yùn)行已知數(shù)... 

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燃料燃燒過(guò)程

第2章爐膛受熱面熱力計(jì)算7第2章爐膛受熱面熱力計(jì)算2.1鍋爐概況鍋爐的作用為將水加熱為高溫高壓蒸汽提供至汽輪機(jī)，完成燃料化學(xué)能向蒸汽內(nèi)能的轉(zhuǎn)換[32]。鍋爐的工作過(guò)程包含燃料的燃燒過(guò)程，在此過(guò)程中，煤粉等燃料燃燒，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為煙氣攜帶的熱能[33]，見圖2.1；傳熱過(guò)程，指高溫?zé)煔饨?jīng)歷鍋爐受熱面將熱能傳遞給水、空氣等介質(zhì)的過(guò)程，見圖2.2；在工質(zhì)吸熱過(guò)程中，水經(jīng)歷升溫、汽化、過(guò)熱直至期望溫度[34]。圖2.1燃料燃燒過(guò)程圖2.2傳熱過(guò)程鍋爐系統(tǒng)包括：制粉和燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)和風(fēng)煙系統(tǒng)[35]，下面分別做簡(jiǎn)要介紹。鍋爐制粉和燃燒系統(tǒng)的作用為向鍋爐爐膛提供適宜種類和質(zhì)量的煤粉，并使煤粉在爐膛內(nèi)充分流動(dòng)燃燒。由原煤倉(cāng)供煤在磨煤機(jī)內(nèi)將原煤磨制成粉，送風(fēng)機(jī)將冷空氣送至空氣預(yù)熱器與尾部煙道換熱，煤粉被部分熱風(fēng)干燥并送至爐膛燃燒，另一部分熱空氣直接進(jìn)入燃燒器參與爐膛燃燒[36]。直流鍋爐的汽水系統(tǒng)包含了鍋爐給水從低溫液態(tài)加熱為高溫高壓汽態(tài)的過(guò)程。首先將水進(jìn)行除氧除鹽處理，在進(jìn)入鍋爐前，循環(huán)水通過(guò)回?zé)嵯到y(tǒng)，被汽輪機(jī)間被低壓、高壓加熱器加熱至150~250℃，再通過(guò)給水管道將水送至省煤器，在水泵壓頭的作用下，依次流過(guò)熱水段、蒸發(fā)段和過(guò)熱段[37]，一次性將水全部變?yōu)檫^(guò)熱蒸汽，故蒸發(fā)區(qū)的循環(huán)

第2章爐膛受熱面熱力計(jì)算9在正常運(yùn)行時(shí)不開啟，每個(gè)一次風(fēng)口四周圍繞有周界風(fēng)，風(fēng)速高于一次風(fēng)，用以提升一次風(fēng)剛度，保證切圓不偏斜；設(shè)置有8層助燃風(fēng)口，與一次風(fēng)交錯(cuò)布置；SOFA燃燒器為四角切圓布置，位于主燃區(qū)上方，共4層。主燃燒器區(qū)假想切圓的直徑為7.3m。圖2.3所示為爐膛簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)以及燃燒器布置形式。(a)爐膛結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖(b)主燃區(qū)燃燒器結(jié)構(gòu)(c)主燃區(qū)燃燒器橫截面圖圖2.3爐膛簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)以及單列燃燒器布置圖本文所述鍋爐爐膛的數(shù)值模擬，除燃燒器部分的設(shè)置外，爐膛壁面的設(shè)置也對(duì)計(jì)算結(jié)果影響較大，包含煙氣在爐膛內(nèi)的換熱量以及壁面輻射特性，隨著鍋爐負(fù)荷的變化，上述參數(shù)也會(huì)隨之改變，以下分別闡述二者的計(jì)算模型。2.2煙氣換熱量計(jì)算爐膛內(nèi)火焰燃燒產(chǎn)生的部分熱量被水冷壁吸收，火焰實(shí)際溫度低于理論燃燒溫度，煙氣在燃燒器區(qū)向上流動(dòng)換熱，經(jīng)歷水冷壁和爐膛頂部換熱器的吸熱過(guò)程，在爐膛出口出溫度最低，煙氣的焓值最小[40]。爐內(nèi)煙氣換熱量基本等同于燃料理論燃燒溫度與爐膛出口煙溫的焓差，即：Q=φ···········································（2-1）式中：φ為保溫系數(shù)；為煤粉消耗量，kg/s；為爐膛有效利用熱,kJ/kg；為

【參考文獻(xiàn)】：
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