【摘要】：準(zhǔn)東煤田儲量豐富,但煤中含鈉較高,現(xiàn)役鍋爐燃用過程中容易出現(xiàn)嚴(yán)重的結(jié)渣、沾污現(xiàn)象,而無法實現(xiàn)滿負(fù)荷全燒準(zhǔn)東高堿煤。為此國家科技部立項通過產(chǎn)學(xué)研用的方式聯(lián)合研發(fā)能全負(fù)荷全燒準(zhǔn)東高堿煤的爐型,這將是切實有效合理利用準(zhǔn)東煤的方式。本文作為課題的重要研究內(nèi)容之一,對新開發(fā)設(shè)計的全燒高堿煤鍋爐進(jìn)行爐內(nèi)燃燒特性及堿金屬分布的數(shù)值模擬,以求掌握其爐內(nèi)堿金屬轉(zhuǎn)化及分布規(guī)律,從而為針對高堿煤鍋爐結(jié)渣和沾污問題開發(fā)的關(guān)鍵防控技術(shù)的提出提供理論支持。分析了燃用準(zhǔn)東煤鍋爐影響結(jié)渣和沾污的關(guān)鍵因素,針對這些因素,討論了全燒準(zhǔn)東煤鍋爐設(shè)計的主要技術(shù)理念以及采取的關(guān)鍵防控技術(shù)。為了實現(xiàn)在爐內(nèi)燃燒數(shù)值計算過程中對爐內(nèi)含鈉物質(zhì)與煤中組分等物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)預(yù)測,本文對氣相反應(yīng)過程應(yīng)用了渦耗散概念(EDC)模型。對爐內(nèi)燃燒及堿金屬轉(zhuǎn)化等化學(xué)反應(yīng)機(jī)理,進(jìn)行了分析和簡化,得出包含7種元素、29種組分及51步基元反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理包。對全燒高堿煤660MW示范工程機(jī)組對沖燃燒鍋爐的不同設(shè)計方案及運(yùn)行工況進(jìn)行了爐內(nèi)燃燒數(shù)值模擬,分析了滿負(fù)荷下爐內(nèi)的空氣動力場、燃燒特性及熱流分布,模擬結(jié)果顯示爐膛出口煙溫為為926.67℃,近壁區(qū)煙溫較低,均有助于減輕爐內(nèi)的結(jié)渣沾污問題。七層燃燒器下對齊方式有助于減輕結(jié)渣沾污。對不同一次風(fēng)速的模擬推薦采用30m/s為宜。對全燒高堿煤鍋爐的爐內(nèi)堿金屬轉(zhuǎn)化及濃度分布進(jìn)行了預(yù)測,以NaCl為爐內(nèi)堿金屬析出時的代表性物質(zhì),在高溫區(qū)通過兩條路徑轉(zhuǎn)化為Na2S04,模擬結(jié)果表明由NaCl先轉(zhuǎn)化為Na再轉(zhuǎn)化為其余中間產(chǎn)物的路徑為主要轉(zhuǎn)化路徑,Na2S04濃度隨煙溫降低而升高。負(fù)荷變化對堿金屬分布有較大影響。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM621.2;X773
【圖文】：

年份逡逑圖Ｍ近十年我國能源消費總量逡逑圖１－１所示為我國近十年能源消費情況，能源總體上的消費呈現(xiàn)出逐漸增長趨逡逑勢。中國統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)顯示，我們國家２０１６年生產(chǎn)能源３４６０００萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的總量中，逡逑６９．６％是我國的原煤所占的比重；同一年度中，我們國家總體上消費了４３６０００萬噸逡逑標(biāo)準(zhǔn)煤的能源，其中的６２．０％是煤炭占據(jù)的，其余比重見圖１－２。同時，從２０１６年向逡逑前的十個年份里，煤炭在中國消費的能源里的所占據(jù)的比重，長期在６０％之上維持逡逑１逡逑

…叫逡逑圖３－１爐膛結(jié)構(gòu)模型圖逡逑圖３－１為爐膛數(shù)值模擬所選取的計算區(qū)域，是由冷灰斗底部至折焰角上方爐膛逡逑出口后的范圍，利用ＡＮＳＹＳ邋ＷＯＲＫＢＥＮＣＨ平臺進(jìn)行了構(gòu)體建模和網(wǎng)格劃分，見圖逡逑１７逡逑

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本文編號：2724880