300MW电站锅炉富氧燃烧的数值模拟与分析

发布时间：2017-04-09 03:21

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【摘要】： 本文以山东石横电厂300MW四角切圆锅炉为研究对象,根据其结构参数、运行参数,通过ICEM建立炉膛的三维结构框架及网格生成,利用CFX-TASCFLOW数值计算软件选择合适的炉内湍流流动、燃烧与传热的数学模型,调整不同O2/CO2比例,对煤粉在O2/CO2气氛下的燃烧过程以及炉膛内的流场、温度场、组分场和传热过程进行了数值模拟计算,得到了煤粉在O2/CO2气氛中的燃烧特性以及炉膛壁面热负荷的变化规律,分析了O2浓度变化、氧煤比变化以及配风方式等对煤粉气流着火和燃烧稳定性的影响规律。
【关键词】：富氧燃烧 数值模拟 CFX-TASCFLOW 300MW锅炉 O_2/CO_2
【学位授予单位】：华北电力大学（河北）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TK227.1
【目录】：

• 中文摘要4
• 英文摘要4-7
• 主要符号表7-8
• 第一章 绪论8-14
• 第二章 炉内燃烧过程数值计算模型14-28
• 2.1 引言14
• 2.2 三维气固两相流基本控制方程14-16
• 2.2.1 质量守恒方程14-15
• 2.2.2 动量平衡方程15
• 2.2.3 能量平衡方程15
• 2.2.4 化学组分平衡方程15-16
• 2.3 湍流气相流动模型16-19
• 2.3.1 混合长度模型17
• 2.3.2 单方程模型17-18
• 2.3.3 双方程模型18-19
• 2.4 气固两相流模型19-22
• 2.4.1 无滑移（单流体）模型19
• 2.4.2 小滑移连续（颗粒拟流体）模型19
• 2.4.3 多流体（滑移－扩散）模型19-20
• 2.4.4 颗粒轨道模型（单元内颗粒源法）20-22
• 2.5 湍流气相燃烧模型22-24
• 2.5.1 旋涡破碎(EBU)模型22-23
• 2.5.2 拉切滑模型(Stretch-cut-and-slide model)23
• 2.5.3 涡团耗散模型(Eddy Dissipation Model)23-24
• 2.6 煤粉燃烧模型24-26
• 2.6.1 挥发分热解模型25
• 2.6.2 焦炭燃烧模型25-26
• 2.7 辐射换热模型26-28
• 第三章 四角切圆锅炉煤粉燃烧过程的数值模拟28-34
• 3.1 锅炉概况28-29
• 3.2 网格划分、定解条件及边界条件29-32
• 3.2.1 网格划分29-31
• 3.2.2 定解条件31-32
• 3.3 边界条件32-34
• 3.3.1 入口边界条件32-33
• 3.3.2 出口边界条件33
• 3.3.3 壁面边界条件33-34
• 第四章 实际运行工况下的主要模拟结果34-42
• 4.1 气相流场的分布特征34-37
• 4.2 气相温度场的分布特征37-38
• 4.3 组分场的分布特征38-39
• 4.4 壁面热负荷的分布特征39-40
• 4.5 煤粉颗粒轨迹40-42
• 第五章 O_2/CO_2燃烧的模拟结果及分析42-60
• 5.1 炉膛纵截面气相温度的分布特征42-45
• 5.2 炉膛内组分场的分布特征45-52
• 5.2.1 工况2-5 炉膛内组分场的变化规律45-48
• 5.2.2 工况1，2，6-8 炉膛内组分场的变化规律48-50
• 5.2.3 工况1，4，7，9 炉膛内组分场的对比50-52
• 5.3 针对工况1、4、7、9 的几点具体分析52-59
• 5.3.1 炉膛横截面平均气相温度的分布特征52-53
• 5.3.2 炉膛横截面平均辐射力的分布特征53-54
• 5.3.3 炉膛壁面热负荷的分布特征54-57
• 5.3.4 煤粉颗粒轨迹的分布特征57-59
• 5.4 炉膛出口几个参数的比较59-60
• 第六章 结论60-62
• 6.1 本文的主要研究成果60-61
• 6.2 下一步工作的建议61-62
• 参考文献62-65
• 致谢65-66
• 在学期间发表的论文和参加科研情况66

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 殷亚宁;;燃煤电站富氧燃烧及二氧化碳捕集技术研究现状及发展[J];锅炉制造;2010年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 杨建国;电站锅炉煤粉空气富氧直接点火技术的理论及应用研究[D];浙江大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 奉诚;1025t/h锅炉混煤燃烧优化研究[D];华中科技大学;2009年

2 初琨;Oxy-fuel下NO_x排放的中试试验和模拟研究[D];华中科技大学;2009年

3 李君;并行流化床化学链燃烧系统设计及实验研究[D];华北电力大学（北京）;2010年

4 刘宏卫;O_2/CO_2气氛下炉内燃烧过程数值模拟研究[D];华北电力大学（河北）;2010年

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本文编号：294358