富氧燃烧的非灰介质辐射特性模型及传热规律研究

发布时间：2022-10-21 09:26

　　富氧燃烧作为一种极具前景的大规模碳捕集技术近年来被广泛研究。在大型煤粉电站锅炉内,辐射传热占炉内传热的90%以上,辐射传热计算是锅炉设计的关键。但在富氧燃烧下,可变的初始氧气浓度、高浓度的CO₂和H₂O,使得炉内传热发生很大的变化。本文采用实验和数值模拟方法,对富氧燃烧下的辐射传热进行了系统地研究。首先,采用Mie理论计算飞灰颗粒的光谱吸收和散射效率,引入全光谱k分布以及灰气体加权和模型的概念,发展了一种灰颗粒加权的非灰颗粒辐射特性模型（WSGP-SK）。通过逐线法（LBL）在一维平行平板上对模型精度进行了验证,WSGP-SK模型误差＜8%,而Planck平均方法误差＜13%。对不同的灰气体加权和模型（WSGG）进行对比,同样表明基于k分布方法改进的WSGG模型（WSGG-SK）精度最好。进一步将WSGG-SK模型与WSGP-SK模型结合,对气体和颗粒混合物的辐射特性模型精度进行了验证。其次,采用Mie理论对燃烧过程中焦炭颗粒的辐射特性进行计算,分析了颗粒直径和燃尽度的影响。将光谱吸收和散射效率进行全光谱k分布,发展了一种非灰焦炭辐射特性模型... 

【文章页数】：154 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

本文主要研究内容

不同尺寸参数的颗粒散射相函数对于煤粉燃烧，煤/炭和飞灰颗粒满足独立散射条件[49]

IFRF#1煤粉燃烧测试炉

【参考文献】：
期刊论文
[1]灰气体加权和辐射模型综合评估及分析[J]. 楚化强,冯艳,曹文健,任飞,顾明言.  物理学报. 2017(09)
[2]Scientific and Engineering Progress in CO2 Minerali zation Using Industrial Waste and Natural Minerals[J]. Heping Xie,Hairong Yue,Jiahua Zhu,Bin Liang,Chun Li,Yufei Wang,Lingzhi Xie,Xiangge Zhou.  Engineering. 2015(01)
[3]中国富氧燃烧技术研发进展[J]. 郑楚光,赵永椿,郭欣.  中国电机工程学报. 2014(23)
[4]富氧燃烧含灰烟气辐射特性的部分光谱k模型[J]. 李皓宇,阎维平.  化工学报. 2011(11)
[5]采用不同网格比较伪扩散对四角切圆型炉膛流场计算的影响[J]. 刘向军,徐旭常.  燃烧科学与技术. 1997(02)

博士论文
[1]基于全光谱k分布模型的辐射换热计算方法[D]. 王超俊.北京交通大学 2016

硕士论文
[1]基于K分布模型的吸收散射性介质辐射换热计算方法[D]. 吕哲.哈尔滨工业大学 2012



本文编号：3695374