配风对600MW旋流W火焰锅炉流动特性影响的试验研究
发布时间：2021-04-03 04:21
W火焰锅炉燃烧低挥发煤种时在着火和燃尽等方面有明显优势,现已发展成为我国燃用低挥发分煤种重要炉型之一。W火焰锅炉在实际中存在NOx生成量大、飞灰可燃物含量高等问题。某电厂一台采用中心风旋流燃烧器的W火焰锅炉在掺烧烟煤时出现了燃烧器喷口烧损、SCR入口烟温过高和NOx生成量过高等问题。为了解决上述问题,需要掌握配风对这台采用全新燃烧组织方式的W火焰锅炉炉内单相流动特性的影响。本文通过相似模化的方法,搭建几何比例1:10的冷态模化试验台,建立冷态试验系统,开展炉内单相流动特性试验,对炉内流场,拱上主气流下冲以及多股复杂射流的耦合进行研究,优化炉内流场,推荐最优配风参数。分级风下倾角度为0°和10°时,拱上主气流由于分级风的托举作用分别出现主气流下冲深度过小和流场“后偏”现象。分级风下倾角度为25°时,拱上二次风,乏气和分级风依次在Y/Y0=0.63,Y/Y0=0.19和Y/Y0=0.4处与拱上主气流混合,起到了较强的引射作用,拱上主气流下冲至Y/Y0=0.47以下且炉内形成基本对称的“W”型流场。分级风下倾角度为40°和55°时,分级风不易与拱上主气流混合,不能起到引射作用。综合考虑炉内流...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
单相试验台实验室图
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-26-需要调用该校准文件。图2-6热线试验校准系统实物图试验过程中，首先调节本试验工况各进风管配风，然后依次打开计算机，稳压器和热膜热线风速仪。在测量之前在计算机上打开热膜热线风速仪软件输入边界条件，然后将热线探针通过测孔插入炉膛至燃烧器中心截面，运行软件记录该点各项数据。试验完成后，依次关闭热膜热线风速仪、计算机、稳压器和引风机，试验数据的初步处理由计算机完成。2.4本章小结本章主要介绍了研究对象包括其基本结构和燃烧系统，详细讲述了全炉膛单相试验系统、试验原理及试验采用的各项设备。通过对的某电厂一台FW型600MW采用中心风旋流燃烧器的W火焰锅炉进行相似模化，搭建冷态单相模化试验台，确定试验参数，建立全炉膛冷态单相试验系统，利用IFA300型热膜热线风速仪对炉内流场及单相流动特性进行测量。同时，本章详实描述了全炉膛冷态单相试验相关细节及具体的操作流程，为研究配风对炉内单相流动特性的影响提供了科学可靠的试验方法和试验系统。
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-30-行验证可靠性试验。如图3-2所示为分级风下倾25°工况下，Y/Y0=0.063水平截面的无量纲竖直速度分布，对各测点共进行三次测量，测量时间间隔为15分钟。三次测量的无量纲竖直速度分布规律具有高度的一致性，同一测点的三次测量值相差不大，其相对误差均小于10%，可认为炉内已组织形成了稳定可靠的流场，测量结果不随测量条件的改变而变化，试验具有可重复性和可靠性。图3-2同一工况下Y/Y0=0.063截面的无量纲竖直速度多次测量结果3.3分级风下倾全炉膛流场矢量图谱分析图3-3为不同分级风下倾角度工况条件下炉内空气动力场矢量图谱。如图3-3(a)所示，分级风下倾角度为0°时，炉内流场总体上较为对称，前、后墙侧拱上主气流的下冲距离基本相同，拱上主气流在分级风喷口上方区域折转上行，形成较为对称的“W”型。分级风下倾角度0°时，分级风的水平动量较大，其分级风的托举效应起主要作用。前、后侧拱上主气流未能穿透分级风的阻隔，提前折转在下炉膛中心区域混合后上行，下冲深度均较校如图3-3(b)所示，分级风下倾角度为10°时，炉内流场出现了严重的偏斜现象。具体表征为：后墙侧拱上主气流穿透分级风阻隔下冲至冷灰斗区域，而前墙侧拱上主气流仅能下冲到乏气喷口附近区域。后墙侧拱上主气流在冷灰都区域向前墙侧运动，在乏气喷口区域与前墙侧拱上主气流混合后倾斜上行，在靠后炉拱侧进入上炉膛。出现上述现象的主要原因是分级风的托举作用减弱，出现炉内流场偏斜现象，后墙侧拱上气流下冲深度增大，挤压前墙侧气流偏向前墙运动，炉内流场出现“后偏”现象。
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤炭要革命，但不是革煤炭的命[J]. 谢克昌. 中国石油企业. 2019(11)
[2]2050年能源形势综合研判与油气企业策略分析——基于国内外权威机构能源展望报告的综合分析[J]. 李天杨,田成坤,曹斌,张军贤,吴浩筠. 国际石油经济. 2019(11)
[3]关于优化能源结构加快能源转型的思考[J]. 周鹤良. 电气时代. 2019(11)
[4]我国动力用煤及煤化工领域对煤质的基本要求[J]. 傅丛,白向飞,丁华,陈文敏. 煤质技术. 2019(05)
[5]超临界W火焰锅炉经济性优化的燃烧调整试验研究[J]. 周文台,杨太勇,林伟康,王克. 锅炉技术. 2019(01)
[6]北京巴威“W”型火焰锅炉低氮燃烧器改造探讨[J]. 王波,赵雄. 贵州电力技术. 2017(02)
[7]《能源发展“十三五”规划》[J]. 节能与环保. 2017(02)
[8]W火焰锅炉三次风流动特性优化试验与模拟研究[J]. 汪涂维,马仑,方庆艳,乐方愿,张成,姚斌,陈刚. 动力工程学报. 2016(01)
[9]W火焰锅炉高效低NOx燃烧技术[J]. 李争起,任枫,刘光奎,陈智超,朱群益,孙锐. 动力工程学报. 2010(09)
[10]Flexibility of a 300 MW Arch Firing Boiler Burning Low Quality Coals[J]. FANG Qing-yan,ZHOU Huai-chun,WANG Hua-jian,YAO Bin,ZENG Han-cai State Key Laboratory of Coal Combustion,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan,Hubei 430074,China. Journal of China University of Mining & Technology. 2007(04)
博士论文
[1]600MW W火焰锅炉多次引射分级燃烧器布置及参数研究[D]. 宋民航.哈尔滨工业大学 2017
[2]W型火焰锅炉燃用无烟煤低NOx燃烧技术机理和模化试验研究[D]. 陈瑶姬.浙江大学 2011
[3]FW型W火焰锅炉高效低NOx燃烧技术研究[D]. 任枫.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]一台600MW W火焰锅炉掺烧烟煤炉内流动及燃烧特性研究[D]. 王亮.哈尔滨工业大学 2019
[2]300MWe W火焰锅炉应用多次引射分级燃烧技术燃烧特性的模拟[D]. 杨秀超.哈尔滨工业大学 2018
[3]600MW FW型锅炉燃烧改造优化的数值模拟[D]. 姚卫刚.东南大学 2016
[4]巴威W型火焰锅炉配风优化方案及试验[D]. 田德建.昆明理工大学 2015
本文编号：3116605
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-26-需要调用该校准文件。图2-6热线试验校准系统实物图试验过程中，首先调节本试验工况各进风管配风，然后依次打开计算机，稳压器和热膜热线风速仪。在测量之前在计算机上打开热膜热线风速仪软件输入边界条件，然后将热线探针通过测孔插入炉膛至燃烧器中心截面，运行软件记录该点各项数据。试验完成后，依次关闭热膜热线风速仪、计算机、稳压器和引风机，试验数据的初步处理由计算机完成。2.4本章小结本章主要介绍了研究对象包括其基本结构和燃烧系统，详细讲述了全炉膛单相试验系统、试验原理及试验采用的各项设备。通过对的某电厂一台FW型600MW采用中心风旋流燃烧器的W火焰锅炉进行相似模化，搭建冷态单相模化试验台，确定试验参数，建立全炉膛冷态单相试验系统，利用IFA300型热膜热线风速仪对炉内流场及单相流动特性进行测量。同时，本章详实描述了全炉膛冷态单相试验相关细节及具体的操作流程，为研究配风对炉内单相流动特性的影响提供了科学可靠的试验方法和试验系统。
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-30-行验证可靠性试验。如图3-2所示为分级风下倾25°工况下，Y/Y0=0.063水平截面的无量纲竖直速度分布，对各测点共进行三次测量，测量时间间隔为15分钟。三次测量的无量纲竖直速度分布规律具有高度的一致性，同一测点的三次测量值相差不大，其相对误差均小于10%，可认为炉内已组织形成了稳定可靠的流场，测量结果不随测量条件的改变而变化，试验具有可重复性和可靠性。图3-2同一工况下Y/Y0=0.063截面的无量纲竖直速度多次测量结果3.3分级风下倾全炉膛流场矢量图谱分析图3-3为不同分级风下倾角度工况条件下炉内空气动力场矢量图谱。如图3-3(a)所示，分级风下倾角度为0°时，炉内流场总体上较为对称，前、后墙侧拱上主气流的下冲距离基本相同，拱上主气流在分级风喷口上方区域折转上行，形成较为对称的“W”型。分级风下倾角度0°时，分级风的水平动量较大，其分级风的托举效应起主要作用。前、后侧拱上主气流未能穿透分级风的阻隔，提前折转在下炉膛中心区域混合后上行，下冲深度均较校如图3-3(b)所示，分级风下倾角度为10°时，炉内流场出现了严重的偏斜现象。具体表征为：后墙侧拱上主气流穿透分级风阻隔下冲至冷灰斗区域，而前墙侧拱上主气流仅能下冲到乏气喷口附近区域。后墙侧拱上主气流在冷灰都区域向前墙侧运动，在乏气喷口区域与前墙侧拱上主气流混合后倾斜上行，在靠后炉拱侧进入上炉膛。出现上述现象的主要原因是分级风的托举作用减弱，出现炉内流场偏斜现象，后墙侧拱上气流下冲深度增大，挤压前墙侧气流偏向前墙运动，炉内流场出现“后偏”现象。
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤炭要革命，但不是革煤炭的命[J]. 谢克昌. 中国石油企业. 2019(11)
[2]2050年能源形势综合研判与油气企业策略分析——基于国内外权威机构能源展望报告的综合分析[J]. 李天杨,田成坤,曹斌,张军贤,吴浩筠. 国际石油经济. 2019(11)
[3]关于优化能源结构加快能源转型的思考[J]. 周鹤良. 电气时代. 2019(11)
[4]我国动力用煤及煤化工领域对煤质的基本要求[J]. 傅丛,白向飞,丁华,陈文敏. 煤质技术. 2019(05)
[5]超临界W火焰锅炉经济性优化的燃烧调整试验研究[J]. 周文台,杨太勇,林伟康,王克. 锅炉技术. 2019(01)
[6]北京巴威“W”型火焰锅炉低氮燃烧器改造探讨[J]. 王波,赵雄. 贵州电力技术. 2017(02)
[7]《能源发展“十三五”规划》[J]. 节能与环保. 2017(02)
[8]W火焰锅炉三次风流动特性优化试验与模拟研究[J]. 汪涂维,马仑,方庆艳,乐方愿,张成,姚斌,陈刚. 动力工程学报. 2016(01)
[9]W火焰锅炉高效低NOx燃烧技术[J]. 李争起,任枫,刘光奎,陈智超,朱群益,孙锐. 动力工程学报. 2010(09)
[10]Flexibility of a 300 MW Arch Firing Boiler Burning Low Quality Coals[J]. FANG Qing-yan,ZHOU Huai-chun,WANG Hua-jian,YAO Bin,ZENG Han-cai State Key Laboratory of Coal Combustion,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan,Hubei 430074,China. Journal of China University of Mining & Technology. 2007(04)
博士论文
[1]600MW W火焰锅炉多次引射分级燃烧器布置及参数研究[D]. 宋民航.哈尔滨工业大学 2017
[2]W型火焰锅炉燃用无烟煤低NOx燃烧技术机理和模化试验研究[D]. 陈瑶姬.浙江大学 2011
[3]FW型W火焰锅炉高效低NOx燃烧技术研究[D]. 任枫.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]一台600MW W火焰锅炉掺烧烟煤炉内流动及燃烧特性研究[D]. 王亮.哈尔滨工业大学 2019
[2]300MWe W火焰锅炉应用多次引射分级燃烧技术燃烧特性的模拟[D]. 杨秀超.哈尔滨工业大学 2018
[3]600MW FW型锅炉燃烧改造优化的数值模拟[D]. 姚卫刚.东南大学 2016
[4]巴威W型火焰锅炉配风优化方案及试验[D]. 田德建.昆明理工大学 2015
本文编号：3116605
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