鍋爐受熱面狀態(tài)監(jiān)測與性能分析
發(fā)布時間：2021-08-26 06:13
隨著電力工業(yè)的高速發(fā)展和節(jié)能環(huán)保要求的日益提高,我國發(fā)電機組進入大容量、高參數發(fā)展階段,燃煤鍋爐高溫受熱面熱偏差和超溫爆管問題日益凸顯,嚴重威脅機組的安全經濟運行。鍋爐受熱面狀態(tài)監(jiān)測和性能分析研究旨在揭示爐內三維煙氣場、壁溫分布和燃燒產物三者之間的耦合關系,為電站鍋爐的安全、經濟、環(huán)保運行提供指導意見。本文以某660MW四角切圓燃燒鍋爐為研究對象,開展了煤燃燒和受熱面換熱耦合建模、三維煙氣場與壁溫分布特性、變工況燃燒性能與壁溫安全性分析、兼顧熱偏差的燃燒優(yōu)化等相關工作,主要研究內容包括:首先,基于FLUENT和MATLAB平臺建立了爐內燃燒與壁面溫度計算的耦合模型,實現了氣固兩相流動、煤粉燃燒、輻射、NOx生成、受熱面氣-壁-汽換熱的聯合求解,并將模擬結果與實驗值進行對比,驗證了模型的可靠性。模擬結果表明:屏區(qū)受熱面底部接收大量高溫火焰輻射能量,屏底溫度較高,受殘余旋轉的影響,水平煙道受熱面沿爐膛寬度、高度方向均存在不同程度的熱偏差,左側屏片局部壁溫明顯偏高。再者,基于燃燒與壁溫的耦合模型,分析了燃盡風擺角對燃燒產物生成特性、爐內速度和溫度偏差、壁面高溫區(qū)的綜合影...
【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：78 頁
【學位級別】：碩士
【圖文】：
爐膛水平截面速度圖
第三章 爐內燃燒與受熱面壁溫分布特性研究。該截面水平煙道左側的 x 向分速度明顯大于右側，左側局部分速度超3-8 與圖 3-9 可知，水平煙道的右下方存在較大的回流，所以右側煙氣集的趨勢，導致水平煙道左側和右上方存在煙氣高速區(qū)，水平煙道入方的煙速分布如圖 3-10 所示。從圖 3-10 中可看到水平煙道入口存在有回流的低速區(qū)，即左側和右上角為高速區(qū)，右下角為回流低速區(qū)，爐膛殘余旋轉的影響結果。圖 3-11 中列出了三個不同高度(y=53m、m)處高再入口 x 向分速度隨爐寬的分布情況，在不同高度下，左側速速度變化較大，右側 x 向分速度隨著高度的增加而增加，回流區(qū)甚至低于局部區(qū)域高達 18m/s，爐膛的殘余旋轉和折焰角的結構導致爐膛右側流，最終會影響水平煙道內受熱面的換熱，產生熱偏差，圖 3-11 中的熱[84]中給出的冷態(tài)試驗規(guī)律相吻合。
水平煙道入口煙速圖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]超(超)臨界機組鍋爐壁溫測點布置優(yōu)化[J]. 李英,張俊杰,董琨. 熱力發(fā)電. 2017(03)
[2]爐內壁溫監(jiān)測系統在四墻切圓超超臨界鍋爐上的應用[J]. 方吉吉,鄭輝,吳濤,傅文才,王強. 鍋爐技術. 2017(01)
[3]600MW低NOx切圓爐膛燃燒優(yōu)化分析[J]. 張曉宇. 中國電機工程學報. 2016(S1)
[4]超臨界鍋爐末級過熱器管屏三維數值分析[J]. 高玲,李代智,祁晶,周克毅. 江蘇電機工程. 2016(04)
[5]墻式分離燃盡風對660MW切圓燃燒鍋爐煙溫偏差影響的數值模擬研究[J]. 陳前明,方慶艷,張成,陳剛. 廣東電力. 2016(07)
[6]基于大數據驅動案例匹配的電站鍋爐燃燒優(yōu)化[J]. 王東風,劉千,韓璞,趙文杰. 儀器儀表學報. 2016(02)
[7]核心向量機的電站鍋爐NOx排放特性大數據建模[J]. 周昊,丁芳,黃燕,周康. 中國電機工程學報. 2016(03)
[8]深度學習中先驗知識的應用[J]. 宣冬梅,王菊韻,于華,趙佳. 計算機工程與設計. 2015(11)
[9]電站鍋爐燃燒優(yōu)化混合模型預測[J]. 谷麗景,李永華,李路. 中國電機工程學報. 2015(09)
[10]燃燒器上擺角度對四角切圓鍋爐再熱蒸汽溫度偏差影響的數值模擬[J]. 田登峰,方慶艷,譚鵬,張成,陳剛,鐘禮今,張殿平,王國強. 化工學報. 2015(07)
博士論文
[1]燃煤鍋爐高效燃燒與低氮排放耦合技術研究[D]. 王菁.山西大學 2017
[2]大型電站鍋爐氮氧化物控制和燃燒優(yōu)化中若干關鍵性問題的研究[D]. 周昊.浙江大學 2004
碩士論文
[1]基于機理建模與運行數據辨識的電站鍋爐過熱器壁溫分析[D]. 邱鐘揚.浙江大學 2016
[2]燃煤鍋爐中NOx與飛灰分布特性的數值模擬及試驗驗證[D]. 姚露.東南大學 2015
[3]600MW超臨界W火焰鍋爐燃燒過程數值模擬的研究[D]. 尹猛.華北電力大學 2014
[4]電站鍋爐燃燒優(yōu)化在線控制策略研究[D]. 李路.華北電力大學 2014
[5]鍋爐高溫受熱面內壁腐蝕及超溫問題的研究[D]. 裴國雄.華北電力大學 2013
[6]800MW對沖燃煤鍋爐低NOx改造的數值模擬[D]. 段二朋.華北電力大學 2013
[7]超超臨界鍋爐高溫受熱面爐內壁溫在線監(jiān)測系統的研究[D]. 羅遵福.華北電力大學 2013
[8]鍋爐運行燃燒優(yōu)化模型研究及其驗證[D]. 周思遠.華北電力大學 2012
[9]四角切圓煤粉爐爐內燃燒及配風的數值模擬[D]. 劉麗萍.大連理工大學 2009
[10]260t/h四角切圓鍋爐爐內冷態(tài)流場的數值模擬研究[D]. 范志鵬.中國石油大學 2008
本文編號：3363706
【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：78 頁
【學位級別】：碩士
【圖文】：
爐膛水平截面速度圖
第三章 爐內燃燒與受熱面壁溫分布特性研究。該截面水平煙道左側的 x 向分速度明顯大于右側，左側局部分速度超3-8 與圖 3-9 可知，水平煙道的右下方存在較大的回流，所以右側煙氣集的趨勢，導致水平煙道左側和右上方存在煙氣高速區(qū)，水平煙道入方的煙速分布如圖 3-10 所示。從圖 3-10 中可看到水平煙道入口存在有回流的低速區(qū)，即左側和右上角為高速區(qū)，右下角為回流低速區(qū)，爐膛殘余旋轉的影響結果。圖 3-11 中列出了三個不同高度(y=53m、m)處高再入口 x 向分速度隨爐寬的分布情況，在不同高度下，左側速速度變化較大，右側 x 向分速度隨著高度的增加而增加，回流區(qū)甚至低于局部區(qū)域高達 18m/s，爐膛的殘余旋轉和折焰角的結構導致爐膛右側流，最終會影響水平煙道內受熱面的換熱，產生熱偏差，圖 3-11 中的熱[84]中給出的冷態(tài)試驗規(guī)律相吻合。
水平煙道入口煙速圖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]超(超)臨界機組鍋爐壁溫測點布置優(yōu)化[J]. 李英,張俊杰,董琨. 熱力發(fā)電. 2017(03)
[2]爐內壁溫監(jiān)測系統在四墻切圓超超臨界鍋爐上的應用[J]. 方吉吉,鄭輝,吳濤,傅文才,王強. 鍋爐技術. 2017(01)
[3]600MW低NOx切圓爐膛燃燒優(yōu)化分析[J]. 張曉宇. 中國電機工程學報. 2016(S1)
[4]超臨界鍋爐末級過熱器管屏三維數值分析[J]. 高玲,李代智,祁晶,周克毅. 江蘇電機工程. 2016(04)
[5]墻式分離燃盡風對660MW切圓燃燒鍋爐煙溫偏差影響的數值模擬研究[J]. 陳前明,方慶艷,張成,陳剛. 廣東電力. 2016(07)
[6]基于大數據驅動案例匹配的電站鍋爐燃燒優(yōu)化[J]. 王東風,劉千,韓璞,趙文杰. 儀器儀表學報. 2016(02)
[7]核心向量機的電站鍋爐NOx排放特性大數據建模[J]. 周昊,丁芳,黃燕,周康. 中國電機工程學報. 2016(03)
[8]深度學習中先驗知識的應用[J]. 宣冬梅,王菊韻,于華,趙佳. 計算機工程與設計. 2015(11)
[9]電站鍋爐燃燒優(yōu)化混合模型預測[J]. 谷麗景,李永華,李路. 中國電機工程學報. 2015(09)
[10]燃燒器上擺角度對四角切圓鍋爐再熱蒸汽溫度偏差影響的數值模擬[J]. 田登峰,方慶艷,譚鵬,張成,陳剛,鐘禮今,張殿平,王國強. 化工學報. 2015(07)
博士論文
[1]燃煤鍋爐高效燃燒與低氮排放耦合技術研究[D]. 王菁.山西大學 2017
[2]大型電站鍋爐氮氧化物控制和燃燒優(yōu)化中若干關鍵性問題的研究[D]. 周昊.浙江大學 2004
碩士論文
[1]基于機理建模與運行數據辨識的電站鍋爐過熱器壁溫分析[D]. 邱鐘揚.浙江大學 2016
[2]燃煤鍋爐中NOx與飛灰分布特性的數值模擬及試驗驗證[D]. 姚露.東南大學 2015
[3]600MW超臨界W火焰鍋爐燃燒過程數值模擬的研究[D]. 尹猛.華北電力大學 2014
[4]電站鍋爐燃燒優(yōu)化在線控制策略研究[D]. 李路.華北電力大學 2014
[5]鍋爐高溫受熱面內壁腐蝕及超溫問題的研究[D]. 裴國雄.華北電力大學 2013
[6]800MW對沖燃煤鍋爐低NOx改造的數值模擬[D]. 段二朋.華北電力大學 2013
[7]超超臨界鍋爐高溫受熱面爐內壁溫在線監(jiān)測系統的研究[D]. 羅遵福.華北電力大學 2013
[8]鍋爐運行燃燒優(yōu)化模型研究及其驗證[D]. 周思遠.華北電力大學 2012
[9]四角切圓煤粉爐爐內燃燒及配風的數值模擬[D]. 劉麗萍.大連理工大學 2009
[10]260t/h四角切圓鍋爐爐內冷態(tài)流場的數值模擬研究[D]. 范志鵬.中國石油大學 2008
本文編號：3363706
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