循环流化床内煤矸石一维燃烧模型

发布时间：2017-08-21 11:23

  本文关键词：循环流化床内煤矸石一维燃烧模型

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【摘要】：为研究煤矸石在循环流化床锅炉内的燃烧性能,建立了预测煤矸石在锅炉内燃烧后的飞灰底渣残炭量的一维燃烧数学模型。建模采用"小室模型"的方法,将炉膛沿高度方向划分为多段小室,分别建立了质量平衡、动量平衡和组分平衡方程,计算得到了煤矸石燃烧特性沿炉膛高度的一维分布结果。与其他煤矸石燃烧模型不同的是,该模型详细考虑了锅炉内部气固流动、多孔介质传质和化学反应过程,并且耦合了颗粒在循环流化床锅炉的一维停留时间分布模型,模拟了颗粒在炉膛内部的流动过程。通过对模型的计算,得到矸石在循环流化床锅炉中的燃烧速率控制因素,以及矸石燃烧后的飞灰底渣残炭量与矸石物性参数和锅炉运行参数的关系。利用该模型计算并分析得到:矸石燃烧速率由灰层传质速率控制;选取灰层孔隙率大的矸石、增大锅炉热负荷、选取7m/s的风速、投入100~1 000μm的颗粒燃烧效率最高,飞灰或底渣残炭量最低。
【作者单位】： 清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室;辽宁中电投电站燃烧工程技术研究中心有限公司;
【关键词】： 循环流化床 煤矸石 一维模型 残炭量
【基金】：国家基础研究发展计划(973)资助项目(2014CB744305)
【分类号】：TK229.66;TK16
【正文快照】： 近年来,我国能源利用总量持续增长,而煤炭资源的所占比例居高不下。大量采煤会带来诸多环境方面的问题,其中对于共生资源煤矸石的处理是一大难题。我国现有煤矸石山1 500多座,累计堆积量达30×108 t以上,占地约1.2×104 km2,并且年均矸石产量超过1.5×108 t,是排放量最大的工

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