本文關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐二次風(fēng)射流混合特性冷模試驗研究

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【摘要】：近年來,隨著經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整優(yōu)化,增長方式由數(shù)量增長向質(zhì)量增長轉(zhuǎn)變,對燃煤電站鍋爐的煤種適應(yīng)性、運行效率和低污染排放特性提出更高的要求。而循環(huán)流化床燃燒技術(shù)以其燃料的適應(yīng)性廣、燃燒效率高、燃燒強度大等優(yōu)點成為燃煤潔凈燃燒技術(shù)的最佳選擇,成為了推動潔凈煤發(fā)電技術(shù)發(fā)展強有力的先進技術(shù)。然而,在十二五規(guī)劃以后,隨著生態(tài)文明建設(shè)的不斷推進,對環(huán)保的要求也在不斷地提高,循環(huán)流化床鍋爐必須要向大型化、高參數(shù)化、超臨界的方向發(fā)展。因此,對于循環(huán)流化床燃燒技術(shù),進一步節(jié)能減排以及風(fēng)煤預(yù)混的精確性也提出了更高要求,二次風(fēng)射流在爐內(nèi)的分布與混合特性就是其中亟需得到解決與提高的最重要的問題之一。為保證循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)燃燒反應(yīng)氧量供應(yīng)充足,維持鍋爐密相區(qū)床層溫度,并加強爐內(nèi)物料的預(yù)混燃燒,在循環(huán)流化床鍋爐布風(fēng)板上某一高度,將一部分流化空氣作為二次風(fēng)送入爐膛內(nèi),從而有效地控制床內(nèi)氣固流場與反應(yīng)過程。但隨著循環(huán)流化床鍋爐不斷向大型化發(fā)展,為提高二次風(fēng)在爐內(nèi)射流深度,限制了二次風(fēng)口數(shù)量,出現(xiàn)了二次風(fēng)在爐內(nèi)擴散不均勻或射流深度不夠的現(xiàn)象,導(dǎo)致風(fēng)煤混合不均,燃燒效率降低,污染物排放增加等問題的出現(xiàn)。本文為解決上述問題,針對二次風(fēng)擴散不均,射程不夠等情況,在可視化循環(huán)流化床鍋爐實驗臺,采用粒徑小于1mm的循環(huán)灰作為床料,對二次風(fēng)在循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)部的射流特性進行了相關(guān)冷態(tài)試驗,實驗的主要內(nèi)容有:(1)基于不同流化風(fēng)速、二次風(fēng)速下,探究一次風(fēng)、二次風(fēng)對于爐內(nèi)氣固混合濃度的影響,并進行了試驗研究;(2)基于不同流化風(fēng)速、不同二次風(fēng)速及不同二次風(fēng)噴口形狀條件下,對二次風(fēng)的射程進行試驗研究;(3)基于不同流化風(fēng)速、不同二次風(fēng)速及不同二次風(fēng)噴口形狀條件下,對二次風(fēng)的擴散程度進行試驗研究(4)結(jié)合試驗數(shù)據(jù)回歸出二次風(fēng)射程二次風(fēng)擴散程度與流化風(fēng)速、二次風(fēng)速、二次風(fēng)噴口截面積、二次風(fēng)噴口形狀的關(guān)系式。試驗通過不等溫射流的方法來測量二次風(fēng)射程與擴散情況,即流化風(fēng)不加熱,僅加熱二次風(fēng)。由二次風(fēng)通過時測溫網(wǎng)絡(luò)的溫度變化,利用數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)并利用數(shù)據(jù)圖形處理軟件將溫升可視化以此來反映二次風(fēng)射程和擴散的情況。通過分析研究結(jié)果得到以下結(jié)論:(1)流化風(fēng)與二次風(fēng)對于爐內(nèi)濃度影響:隨著流化風(fēng)速增加,爐內(nèi)密相區(qū)物料濃度減小,稀相區(qū)增加;隨著二次風(fēng)風(fēng)速的增加,二次風(fēng)口區(qū)域濃度下降;(2)噴嘴形狀對二次風(fēng)射程和擴散的影響:二次風(fēng)射程和擴散主要受噴嘴截面積的影響,二次風(fēng)射程和擴散都隨噴嘴截面積的增大而增強;相同截面積的噴嘴,圓形噴嘴比矩形噴嘴的擴散程度弱。(3)流化風(fēng)速對二次風(fēng)射程和擴散的影響:二次風(fēng)射程和擴散都隨流化風(fēng)速的增大而減弱;(4)二次風(fēng)速對二次風(fēng)射程和擴散的影響:二次風(fēng)射程隨二次風(fēng)速的增大而增大,擴散隨二次風(fēng)速的增大而減弱;(5)通過試驗數(shù)據(jù)擬合得到二次風(fēng)射程與噴嘴截面積、流化風(fēng)速和二次風(fēng)速的關(guān)系式。
【關(guān)鍵詞】：循環(huán)流化床鍋爐 二次風(fēng)射流 射程 擴散
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK229.66
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 緒論9-25
• 1.1 循環(huán)流化床燃燒技術(shù)研究現(xiàn)狀9-13
• 1.1.1 循環(huán)流化床燃燒技術(shù)特點9-10
• 1.1.2 循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展現(xiàn)狀10-13
• 1.2 超臨界循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的發(fā)展13-19
• 1.2.1 超臨界循環(huán)流化床鍋爐的技術(shù)特點13-14
• 1.2.2 國內(nèi)外超臨界CFB鍋爐技術(shù)的發(fā)展14-16
• 1.2.3 大型CFB鍋爐運行中二次風(fēng)的作用與影響16-19
• 1.3 循環(huán)流化床鍋爐二次風(fēng)的研究概況19-22
• 1.3.1 循環(huán)流化床鍋爐二次風(fēng)技術(shù)特點20
• 1.3.2 二次風(fēng)對循環(huán)流化床內(nèi)流體動力學(xué)的影響20-21
• 1.3.3 二次風(fēng)射流的穿透深度研究21-22
• 1.4 大型循環(huán)流化床鍋爐二次風(fēng)應(yīng)用中存在的主要問題22-24
• 1.4.1 循環(huán)流化床鍋爐二次風(fēng)射流深度問題22-23
• 1.4.2 循環(huán)流化床鍋爐二次風(fēng)均勻性問題23-24
• 1.5 本文的主要工作24-25
• 1.5.1 課題任務(wù)24
• 1.5.2 本課題的主要研究內(nèi)容24-25
• 2 試驗研究概況25-44
• 2.1 實驗臺概況25-41
• 2.1.1 實驗臺原型與本體尺寸25-28
• 2.1.2 實驗臺本體組成28-30
• 2.1.3 送風(fēng)系統(tǒng)30-31
• 2.1.4 電加熱系統(tǒng)31-32
• 2.1.5 量測系統(tǒng)32-35
• 2.1.6 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)35-39
• 2.1.7 二次風(fēng)噴口設(shè)計39-41
• 2.1.8 床料粒徑分布41
• 2.2 試驗方法和步驟41-43
• 2.2.1 試驗方法41
• 2.2.2 二次風(fēng)射流射程與擴散程度計算方法41-42
• 2.2.3 試驗步驟42-43
• 2.3 試驗工況的選擇43-44
• 3 試驗研究結(jié)果及分析44-61
• 3.1 不同的一、二次風(fēng)速對于爐內(nèi)氣固濃度的影響44-46
• 3.1.1 不同一次風(fēng)速對于爐膛內(nèi)氣固濃度的影響44-45
• 3.1.2 不同二次風(fēng)速對于爐膛內(nèi)氣固濃度的影響45-46
• 3.2 不同工況下的二次風(fēng)射程的試驗結(jié)果與分析46-51
• 3.2.1 噴嘴類型對二次風(fēng)射程的影響46-48
• 3.2.2 流化風(fēng)速對二次風(fēng)射程的影響48-49
• 3.2.3 二次風(fēng)速對二次風(fēng)射程的影響49-51
• 3.3 不同工況下的二次風(fēng)擴散的試驗結(jié)果與分析51-58
• 3.3.1 噴嘴類型對二次風(fēng)擴散的影響51-54
• 3.3.2 流化風(fēng)速對二次風(fēng)擴散的影響54-56
• 3.3.3 二次風(fēng)速對二次風(fēng)擴散的影響56-58
• 3.4 循環(huán)流化床鍋爐二次風(fēng)射流的數(shù)據(jù)擬合58-59
• 3.5 實驗中的誤差分析59-61
• 4 結(jié)論與展望61-63
• 4.1 結(jié)論61-62
• 4.2 不足及展望62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-67

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本文編號：865106