本文關(guān)鍵詞：600MW切圓鍋爐燃燒器布置方式優(yōu)化及其硫化氫生成特性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：四角切圓煤粉燃燒鍋爐是我國電站中應(yīng)用最廣泛、最成熟的爐型,大約占裝機(jī)總?cè)萘康?0%以上。但由于我國動(dòng)力用煤煤種多變,再加上四角切圓煤粉鍋爐本身的固有缺陷以及煤粉燃燒器本身結(jié)構(gòu)的原因等,經(jīng)常導(dǎo)致四角切圓煤粉鍋爐出現(xiàn)爐內(nèi)結(jié)渣和高溫腐蝕等問題。相比于四角切圓煤粉燃燒鍋爐,四墻切圓煤粉燃燒鍋爐以其煤粉氣流易著火和燃燒穩(wěn)定性好,能有效防止結(jié)渣、高溫腐蝕及爆管現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn),受到越來越廣泛的關(guān)注。本文以一臺(tái)600 MW四角切圓煤粉燃燒鍋爐為數(shù)值模擬對(duì)象的原型,在保持假想切圓直徑不變的情況下將爐膛改造為四墻切圓燃燒爐膛,得到共計(jì)13種不同的切圓布置方式,建立計(jì)算模型并對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格劃分。采用CFD商業(yè)軟件Fluent對(duì)不同切圓布置方式下的爐內(nèi)燃燒過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。將四角切圓布置方式下的部分模擬結(jié)果與鍋爐的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了對(duì)比,驗(yàn)證了數(shù)值模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。隨后從爐膛速度場、爐膛溫度場、爐內(nèi)組分濃度場、壁面熱流密度、爐膛出口速度及溫度、爐內(nèi)旋流數(shù)、實(shí)際切圓直徑以及硫化氫生成特性等方面對(duì)不同切圓布置方式下的爐內(nèi)燃燒特性進(jìn)行了分析對(duì)比。結(jié)果表明,燃燒器四墻中置切圓布置方式下,隨著爐膛截面高度的增加,爐內(nèi)未發(fā)生高速氣流沖刷墻面的情況。爐內(nèi)平均無因次切圓直徑符合鍋爐的設(shè)計(jì)煤種。高溫火焰中心比其它布置方式相對(duì)較低,有利于降低飛灰含碳量和減少排煙熱損失,且底層燃燒器煤粉氣流著火性好,燃燒切圓大小合理,高溫區(qū)面積較大。此外,該布置方式避免了局部區(qū)域處于還原性氣氛進(jìn)行缺氧燃燒,降低了爐內(nèi)發(fā)生結(jié)渣的可能性,也能夠抑制貼壁區(qū)域H2S生成,從而有效地抑制了惡劣的高溫腐蝕的發(fā)生。壁面受熱不均等問題也得到了有效的緩解,降低了出現(xiàn)傳熱惡化的可能。在爐膛出口處殘余旋轉(zhuǎn)相對(duì)比較不明顯,速度和溫度分布對(duì)稱性好,可有效防止高溫過熱器的超溫爆管。本文的研究對(duì)切圓鍋爐的燃燒器布置方式提供了重要而有意義的參考依據(jù)。通過對(duì)各種切圓布置方式下爐內(nèi)燃燒特性的對(duì)比分析,推薦使用燃燒器四墻中置切圓布置方式。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)值模擬 切圓鍋爐 燃燒器布置 高溫腐蝕 硫化氫
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM621.2
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-23
• 1.1 研究背景11-16
• 1.1.1 切圓燃燒鍋爐11-15
• 1.1.2 高溫腐蝕15-16
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-20
• 1.3 本文的研究意義及內(nèi)容20-23
• 2 煤燃燒相關(guān)理論及硫化物型高溫腐蝕23-31
• 2.1 煤燃燒的過程概述23-25
• 2.1.1 煤燃燒基本原理23-24
• 2.1.2 煤燃燒動(dòng)力工況24-25
• 2.2 煤粉爐內(nèi)燃燒過程的概述25-27
• 2.3 硫化物型高溫腐蝕27-29
• 2.3.1 原子態(tài)硫引起的高溫腐蝕27-28
• 2.3.2 H_2S氣體引起的高溫腐蝕28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-31
• 3 模擬對(duì)象與數(shù)值模型及方法介紹31-47
• 3.1 數(shù)值模擬對(duì)象簡介31-33
• 3.2 網(wǎng)格劃分33-35
• 3.3 計(jì)算模型的選擇35-43
• 3.3.1 基本守恒方程35-36
• 3.3.2 氣相湍流模型36-37
• 3.3.3 顆粒運(yùn)動(dòng)模型37-38
• 3.3.4 煤粉燃燒模型38-41
• 3.3.5 輻射模型41-42
• 3.3.6 硫化物生成模型42-43
• 3.4 邊界條件的設(shè)定43-45
• 3.5 計(jì)算方法及具體方案45-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 4 數(shù)值模擬結(jié)果及分析47-77
• 4.1 模擬的準(zhǔn)確性驗(yàn)證47-48
• 4.2 爐膛速度場分析48-50
• 4.3 爐膛溫度場分析50-54
• 4.4 爐內(nèi)組分濃度分布54-58
• 4.5 爐膛壁面熱流密度分析58-62
• 4.6 爐膛出口速度、溫度分析62-65
• 4.7 爐內(nèi)旋流數(shù)分析65-67
• 4.8 實(shí)際切圓直徑分析67-68
• 4.9 硫化氫生成特性分析68-74
• 4.10 本章小結(jié)74-77
• 5 總結(jié)與展望77-81
• 5.1 全文總結(jié)77-79
• 5.2 工作展望79-81
• 參考文獻(xiàn)81-87
• 作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果87-91
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集91

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1 李彥鵬,張強(qiáng),顧t

本文編號(hào)：360788