锅炉受热面状态监测与性能分析
发布时间：2021-08-26 06:13
随着电力工业的高速发展和节能环保要求的日益提高,我国发电机组进入大容量、高参数发展阶段,燃煤锅炉高温受热面热偏差和超温爆管问题日益凸显,严重威胁机组的安全经济运行。锅炉受热面状态监测和性能分析研究旨在揭示炉内三维烟气场、壁温分布和燃烧产物三者之间的耦合关系,为电站锅炉的安全、经济、环保运行提供指导意见。本文以某660MW四角切圆燃烧锅炉为研究对象,开展了煤燃烧和受热面换热耦合建模、三维烟气场与壁温分布特性、变工况燃烧性能与壁温安全性分析、兼顾热偏差的燃烧优化等相关工作,主要研究内容包括:首先,基于FLUENT和MATLAB平台建立了炉内燃烧与壁面温度计算的耦合模型,实现了气固两相流动、煤粉燃烧、辐射、NOx生成、受热面气-壁-汽换热的联合求解,并将模拟结果与实验值进行对比,验证了模型的可靠性。模拟结果表明:屏区受热面底部接收大量高温火焰辐射能量,屏底温度较高,受残余旋转的影响,水平烟道受热面沿炉膛宽度、高度方向均存在不同程度的热偏差,左侧屏片局部壁温明显偏高。再者,基于燃烧与壁温的耦合模型,分析了燃尽风摆角对燃烧产物生成特性、炉内速度和温度偏差、壁面高温区的综合影...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
炉膛水平截面速度图
第三章 炉内燃烧与受热面壁温分布特性研究。该截面水平烟道左侧的 x 向分速度明显大于右侧，左侧局部分速度超3-8 与图 3-9 可知，水平烟道的右下方存在较大的回流，所以右侧烟气集的趋势，导致水平烟道左侧和右上方存在烟气高速区，水平烟道入方的烟速分布如图 3-10 所示。从图 3-10 中可看到水平烟道入口存在有回流的低速区，即左侧和右上角为高速区，右下角为回流低速区，炉膛残余旋转的影响结果。图 3-11 中列出了三个不同高度(y=53m、m)处高再入口 x 向分速度随炉宽的分布情况，在不同高度下，左侧速速度变化较大，右侧 x 向分速度随着高度的增加而增加，回流区甚至低于局部区域高达 18m/s，炉膛的残余旋转和折焰角的结构导致炉膛右侧流，最终会影响水平烟道内受热面的换热，产生热偏差，图 3-11 中的热[84]中给出的冷态试验规律相吻合。
水平烟道入口烟速图
【参考文献】：
期刊论文
[1]超(超)临界机组锅炉壁温测点布置优化[J]. 李英,张俊杰,董琨. 热力发电. 2017(03)
[2]炉内壁温监测系统在四墙切圆超超临界锅炉上的应用[J]. 方吉吉,郑辉,吴涛,傅文才,王强. 锅炉技术. 2017(01)
[3]600MW低NOx切圆炉膛燃烧优化分析[J]. 张晓宇. 中国电机工程学报. 2016(S1)
[4]超临界锅炉末级过热器管屏三维数值分析[J]. 高玲,李代智,祁晶,周克毅. 江苏电机工程. 2016(04)
[5]墙式分离燃尽风对660MW切圆燃烧锅炉烟温偏差影响的数值模拟研究[J]. 陈前明,方庆艳,张成,陈刚. 广东电力. 2016(07)
[6]基于大数据驱动案例匹配的电站锅炉燃烧优化[J]. 王东风,刘千,韩璞,赵文杰. 仪器仪表学报. 2016(02)
[7]核心向量机的电站锅炉NOx排放特性大数据建模[J]. 周昊,丁芳,黄燕,周康. 中国电机工程学报. 2016(03)
[8]深度学习中先验知识的应用[J]. 宣冬梅,王菊韵,于华,赵佳. 计算机工程与设计. 2015(11)
[9]电站锅炉燃烧优化混合模型预测[J]. 谷丽景,李永华,李路. 中国电机工程学报. 2015(09)
[10]燃烧器上摆角度对四角切圆锅炉再热蒸汽温度偏差影响的数值模拟[J]. 田登峰,方庆艳,谭鹏,张成,陈刚,钟礼今,张殿平,王国强. 化工学报. 2015(07)
博士论文
[1]燃煤锅炉高效燃烧与低氮排放耦合技术研究[D]. 王菁.山西大学 2017
[2]大型电站锅炉氮氧化物控制和燃烧优化中若干关键性问题的研究[D]. 周昊.浙江大学 2004
硕士论文
[1]基于机理建模与运行数据辨识的电站锅炉过热器壁温分析[D]. 邱钟扬.浙江大学 2016
[2]燃煤锅炉中NOx与飞灰分布特性的数值模拟及试验验证[D]. 姚露.东南大学 2015
[3]600MW超临界W火焰锅炉燃烧过程数值模拟的研究[D]. 尹猛.华北电力大学 2014
[4]电站锅炉燃烧优化在线控制策略研究[D]. 李路.华北电力大学 2014
[5]锅炉高温受热面内壁腐蚀及超温问题的研究[D]. 裴国雄.华北电力大学 2013
[6]800MW对冲燃煤锅炉低NOx改造的数值模拟[D]. 段二朋.华北电力大学 2013
[7]超超临界锅炉高温受热面炉内壁温在线监测系统的研究[D]. 罗遵福.华北电力大学 2013
[8]锅炉运行燃烧优化模型研究及其验证[D]. 周思远.华北电力大学 2012
[9]四角切圆煤粉炉炉内燃烧及配风的数值模拟[D]. 刘丽萍.大连理工大学 2009
[10]260t/h四角切圆锅炉炉内冷态流场的数值模拟研究[D]. 范志鹏.中国石油大学 2008
本文编号：3363706
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
炉膛水平截面速度图
第三章 炉内燃烧与受热面壁温分布特性研究。该截面水平烟道左侧的 x 向分速度明显大于右侧，左侧局部分速度超3-8 与图 3-9 可知，水平烟道的右下方存在较大的回流，所以右侧烟气集的趋势，导致水平烟道左侧和右上方存在烟气高速区，水平烟道入方的烟速分布如图 3-10 所示。从图 3-10 中可看到水平烟道入口存在有回流的低速区，即左侧和右上角为高速区，右下角为回流低速区，炉膛残余旋转的影响结果。图 3-11 中列出了三个不同高度(y=53m、m)处高再入口 x 向分速度随炉宽的分布情况，在不同高度下，左侧速速度变化较大，右侧 x 向分速度随着高度的增加而增加，回流区甚至低于局部区域高达 18m/s，炉膛的残余旋转和折焰角的结构导致炉膛右侧流，最终会影响水平烟道内受热面的换热，产生热偏差，图 3-11 中的热[84]中给出的冷态试验规律相吻合。
水平烟道入口烟速图
【参考文献】：
期刊论文
[1]超(超)临界机组锅炉壁温测点布置优化[J]. 李英,张俊杰,董琨. 热力发电. 2017(03)
[2]炉内壁温监测系统在四墙切圆超超临界锅炉上的应用[J]. 方吉吉,郑辉,吴涛,傅文才,王强. 锅炉技术. 2017(01)
[3]600MW低NOx切圆炉膛燃烧优化分析[J]. 张晓宇. 中国电机工程学报. 2016(S1)
[4]超临界锅炉末级过热器管屏三维数值分析[J]. 高玲,李代智,祁晶,周克毅. 江苏电机工程. 2016(04)
[5]墙式分离燃尽风对660MW切圆燃烧锅炉烟温偏差影响的数值模拟研究[J]. 陈前明,方庆艳,张成,陈刚. 广东电力. 2016(07)
[6]基于大数据驱动案例匹配的电站锅炉燃烧优化[J]. 王东风,刘千,韩璞,赵文杰. 仪器仪表学报. 2016(02)
[7]核心向量机的电站锅炉NOx排放特性大数据建模[J]. 周昊,丁芳,黄燕,周康. 中国电机工程学报. 2016(03)
[8]深度学习中先验知识的应用[J]. 宣冬梅,王菊韵,于华,赵佳. 计算机工程与设计. 2015(11)
[9]电站锅炉燃烧优化混合模型预测[J]. 谷丽景,李永华,李路. 中国电机工程学报. 2015(09)
[10]燃烧器上摆角度对四角切圆锅炉再热蒸汽温度偏差影响的数值模拟[J]. 田登峰,方庆艳,谭鹏,张成,陈刚,钟礼今,张殿平,王国强. 化工学报. 2015(07)
博士论文
[1]燃煤锅炉高效燃烧与低氮排放耦合技术研究[D]. 王菁.山西大学 2017
[2]大型电站锅炉氮氧化物控制和燃烧优化中若干关键性问题的研究[D]. 周昊.浙江大学 2004
硕士论文
[1]基于机理建模与运行数据辨识的电站锅炉过热器壁温分析[D]. 邱钟扬.浙江大学 2016
[2]燃煤锅炉中NOx与飞灰分布特性的数值模拟及试验验证[D]. 姚露.东南大学 2015
[3]600MW超临界W火焰锅炉燃烧过程数值模拟的研究[D]. 尹猛.华北电力大学 2014
[4]电站锅炉燃烧优化在线控制策略研究[D]. 李路.华北电力大学 2014
[5]锅炉高温受热面内壁腐蚀及超温问题的研究[D]. 裴国雄.华北电力大学 2013
[6]800MW对冲燃煤锅炉低NOx改造的数值模拟[D]. 段二朋.华北电力大学 2013
[7]超超临界锅炉高温受热面炉内壁温在线监测系统的研究[D]. 罗遵福.华北电力大学 2013
[8]锅炉运行燃烧优化模型研究及其验证[D]. 周思远.华北电力大学 2012
[9]四角切圆煤粉炉炉内燃烧及配风的数值模拟[D]. 刘丽萍.大连理工大学 2009
[10]260t/h四角切圆锅炉炉内冷态流场的数值模拟研究[D]. 范志鹏.中国石油大学 2008
本文编号：3363706
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