配风方式调整对锅炉燃烧的影响模拟研究

发布时间：2020-06-03 04:13

【摘要】：当今时代,能源的利用呈现多样化的发展局面:风能、太阳能、生物质能等都在快速发展,但是它们仍然没有突破本身的限制。传统能源的利用,仍然是我国最大的发电主力之一。面对我国电力需求一直没有降低,煤炭仍然是发电的主要一次能源。因此电厂将如何提高煤炭的高效利用,如何提高锅炉的热效率和降低氮氧化物的排放提上了日程。针对以上问题,本文以某电厂200MW四角切圆锅炉为研究对象,首先对比了改造前和改造后的锅炉对氮氧化物排放影响,然后对改造后的锅炉进行了在不同负荷的情况下开启不同层数三次风对锅炉热效率和氮氧化物排放的影响做了模拟研究。本文的研究结果对电站锅炉高效稳定运行具有一定的理论指导意义。具体研究如下:首先,明确锅炉的整体尺寸和风门的改造变化,建模过程中对数值模拟计算影响不大的地方进行了必要的省略,对模型燃烧区划分网格时采用了Y型划分,有效减少了运算过程中的伪扩散。其次,对实际锅炉进行冷态试验,测定炉内切圆的大小与设计值相符合。对模型做了冷态仿真模拟分析,确定切圆的大小。实际与理论的切圆误差在可控范围内,验证了此模型建立的准确性。对改造前和后的锅炉进行了最大连续工况的热态模拟研究,对比了它们的炉膛中心截面的温度场、组分场、分离型燃尽风位置速度场以及出口的氮氧化物浓度。最后,对改造后的锅炉进行了100%负荷,75%负荷和50%负荷数值模拟与试验研究。同一负荷的工况下,通过改变磨煤机的运行数量,即不同数量三次风喷口开启对锅炉热效率和氮氧化物排放的影响。数值模拟分析主要对比了锅炉深度方向截面温度场,CO组分场、氮氧化物组分场以及三次风喷口位置CO组分分析、NO的组分分析。对锅炉不同负荷不同工况的试验研究,其中包括分析烟气成分,炉渣可燃物,飞灰含碳以及对SCR入口的氮氧化物含量进行了测定检验。通过对数值模拟和试验相结合的方法,为以后的四角切圆锅炉配风优化,变负荷运行等提供了重要的参考作用。
【图文】：

占比,能源,快速增长

中国化石能源的占比

示意图,主燃烧器,示意图

吉林大学硕士学位论文24图 3.3 主燃烧器布置示意图图 3.4 SOFA 风布置图3.3 物理模型建立以及网格划分3.3.1 模型建立用三维建模软件对锅炉改造前的整体模型和改造后整体模型的建立，锅炉从下到上分为冷灰斗区域、主燃烧区域、分离型燃烧区域、折焰角区域、屏式过热器区域和再热器过热区域。由于炉膛的再热器和屏式过热器对燃烧区影响不大，因此省略它们。本文主要研究的是炉膛本体的燃烧情况，对燃烧器的具体模型不考虑，因此将燃烧器的模型也忽略掉，仅仅考虑了燃烧器的位置和形状。最终锅炉实体模型如图 3.5 所示。图 3.5 锅炉三维模型
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM621.2

【参考文献】