本文關(guān)鍵詞：大顆粒煤燃燒特性實(shí)驗(yàn)研究及層燃數(shù)值模型改進(jìn)

  更多相關(guān)文章： 鏈條鍋爐 大顆粒煤 優(yōu)化運(yùn)行 層燃模型

【摘要】：我國(guó)擁有數(shù)量巨大的燃煤鏈條工業(yè)鍋爐,每年的耗煤量?jī)H次于電站煤粉鍋爐,長(zhǎng)期以來(lái)鏈條鍋爐得不到重視,加之鏈條鍋爐的燃燒方式本身較為復(fù)雜,對(duì)鏈條鍋爐大顆粒煤燃燒特性的研究較少。本文以鏈條鍋爐為研究對(duì)象,針對(duì)鏈條鍋爐的燃燒工況,搭建層燃實(shí)驗(yàn)平臺(tái),研究大顆粒煤層燃條件下的燃燒特性。首先搭建了大顆粒煤等溫?zé)嶂貙?shí)驗(yàn)臺(tái),對(duì)不同煤種、不同顆粒大小的大顆粒煤在不同溫度條件下的熱解、燃燒特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,找出不同條件下大顆粒煤反應(yīng)的規(guī)律并得出熱解反應(yīng)參數(shù)為數(shù)值模型提供邊界條件。同時(shí)對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果和縮核模型計(jì)算結(jié)果,驗(yàn)證縮核模型對(duì)大顆粒煤燃燒過(guò)程的適用性。運(yùn)用X衍射(XRD)和透射式掃描電鏡(TEM)的方法對(duì)不同溫度下的焦炭結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,找到大顆粒煤難以燃盡的根本原因是由于煤的結(jié)構(gòu)在高溫條件下趨于石墨化結(jié)構(gòu)。同時(shí)搭建了單元體爐實(shí)驗(yàn)臺(tái)模擬煤層在爐排內(nèi)隨著爐排移動(dòng)的燃燒工況,對(duì)煤層堆積燃燒特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,對(duì)影響床層燃燒特性的主要因素諸如:煤種、煤層高度、顆粒大小、過(guò)量空氣系數(shù)、配風(fēng)進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究,通過(guò)比較分析不同工況條件下實(shí)驗(yàn)測(cè)量的結(jié)果,掌握不同煤種的層燃特性和優(yōu)化配風(fēng)方式,從而為實(shí)際燃煤鏈條爐排工業(yè)鍋爐的優(yōu)化運(yùn)行提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)。在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上對(duì)某酒廠(chǎng)一臺(tái)典型工況鏈條鍋爐進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究得出的運(yùn)行規(guī)律對(duì)實(shí)際鍋爐的鏈條爐排速度、煤層厚度、配風(fēng)方式進(jìn)行優(yōu)化調(diào)試,通過(guò)分析煤層表面氣體氛圍,分析了改進(jìn)后的運(yùn)行方式優(yōu)于司爐工運(yùn)行方式的原因。最后,在團(tuán)隊(duì)現(xiàn)有的二維層燃數(shù)值模型的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了三維床層下降的鏈條鍋爐層燃數(shù)值模型,進(jìn)一步完善了現(xiàn)有的層燃數(shù)值模型,為了校驗(yàn)層燃模型計(jì)算的準(zhǔn)確性,選取一臺(tái)典型的鏈條鍋爐進(jìn)行數(shù)值建模,考慮到實(shí)際鍋爐運(yùn)行的不確定因素,通過(guò)與測(cè)試數(shù)據(jù)的比較模型能模擬煤層的燃燒過(guò)程及床層下降的基本過(guò)程。
【關(guān)鍵詞】：鏈條鍋爐 大顆粒煤 優(yōu)化運(yùn)行 層燃模型
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TK229.6
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 床層燃燒的研究進(jìn)展11-17
• 1.2.1 床層燃燒的物理化學(xué)過(guò)程11
• 1.2.2 煤燃燒的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬研究11-14
• 1.2.3 層燃特性的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬研究14-17
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容和研究方法17-19
• 第二章 大顆粒煤等溫?zé)嶂貙?shí)驗(yàn)研究19-38
• 2.1 前言19
• 2.2 大顆粒煤等溫?zé)嶂貙?shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)19-21
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法21-23
• 2.3.1 樣品準(zhǔn)備21-22
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)步驟22-23
• 2.4 熱解特性分析23-27
• 2.4.1 溫度影響23-24
• 2.4.2 顆粒大小影響24-25
• 2.4.3 動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算25-27
• 2.5 焦炭燃燒特性分析27-32
• 2.5.1 溫度影響27-28
• 2.5.2 顆粒大小影響28-29
• 2.5.3 縮核模型計(jì)算29-32
• 2.6 焦炭反應(yīng)性變化的原因分析32-37
• 2.6.1 X射線(xiàn)衍射分析（XRD）33-35
• 2.6.2 透射式電鏡表面分析（TEM）35-37
• 2.7 小結(jié)37-38
• 第三章 床層燃燒特性的實(shí)驗(yàn)研究38-65
• 3.1 前言38-39
• 3.2 可稱(chēng)重式單元體爐實(shí)驗(yàn)臺(tái)39-41
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方法41-42
• 3.3.1 樣品準(zhǔn)備41-42
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)步驟42
• 3.4 床層燃燒過(guò)程分析42-45
• 3.5 床層燃燒過(guò)程影響因素45-63
• 3.5.1 過(guò)量空氣系數(shù)影響45-48
• 3.5.2 床層表面和內(nèi)部氣氛比較48-50
• 3.5.3 煤層高度50-52
• 3.5.4 顆粒大小影響52-55
• 3.5.5 配風(fēng)方式影響55-59
• 3.5.6 不同煤種影響59-63
• 3.6 小結(jié)63-65
• 第四章 燃煤鏈條爐排鍋爐燃燒實(shí)驗(yàn)65-74
• 4.1 前言65
• 4.2 燃煤鏈條爐排鍋爐現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)65-67
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)方法65-67
• 4.3 實(shí)爐運(yùn)行調(diào)整67-72
• 4.3.1 一號(hào)爐、二號(hào)爐燃燒對(duì)比67-71
• 4.3.2 二號(hào)爐的運(yùn)行調(diào)整71-72
• 4.4 小結(jié)72-74
• 第五章 鏈條鍋爐層燃數(shù)值建模及改進(jìn)74-89
• 5.1 前言74-75
• 5.2 床層模型75-79
• 5.2.1 概述75-76
• 5.2.2 氣相控制方程76-77
• 5.2.3 固相控制方程77-79
• 5.3 煤顆粒燃燒過(guò)程中的物理化學(xué)過(guò)程模型79-83
• 5.3.1 水分析出80
• 5.3.2 揮發(fā)分析出與燃燒80-82
• 5.3.3 焦炭燃燒與氣化82-83
• 5.4 物性參數(shù)83-84
• 5.4.1 煤的密度83-84
• 5.4.2 煤的比熱84
• 5.5 三維模型的驗(yàn)證84-88
• 5.6 小結(jié)88-89
• 第六章 全文總結(jié)與展望89-91
• 6.1 全文總結(jié)89-90
• 6.2 進(jìn)一步工作展望90-91
• 參考文獻(xiàn)91-98
• 致謝98-99
• 攻讀學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果99-101

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本文編號(hào)：682275