循环流化床锅炉启动过程中污染物排放特性研究

发布时间：2023-05-10 05:27

　　循环流化床锅炉由于燃烧效率高、煤种适应性广、污染物气体NO_X和SO₂排放浓度低及深度调峰性能好等优点,近几年锅炉容量和装机规模发展迅猛,成为火电行业的主力军。燃煤火电机组启动过程中的污染物排放控制是今天面临的一个主要技术问题。由于循环流化床锅炉启动过程中床料的动态平衡、床温的时变引起的气固两相的非稳定性和燃烧的非稳定性,使得启动过程中的污染物排放量较大且难以有效控制。因此,本文通过建模仿真研究循环流化床锅炉启动过程中的污染物排放特性,以期为循环流化床机组全工况范围内的污染物减排提供技术支持。首先,本文通过对循环流化床锅炉流动和燃烧过程进行分析,建立流动、燃烧、传热、污染物生成等主要数学模型以及能量、质量、氧气浓度、残碳量等动态平衡方程;其次,集中分析研究点火启动过程中,从床料预热、投煤到撤离点火气枪等几个过程中给煤量、一次风量和二次风量的调整特性;然后,基于MATLAB/Simulink仿真软件中的Sources、Sinks、Math Operations、Step等模块将数学模型转化为仿真模型,并以小室为单位建立子系统,然后连接全部子系统,...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
符号说明
下标
准则数
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 循环流化床锅炉原理概述
    1.3 循环流化床锅炉发展
        1.3.1 国外循环流化床锅炉的发展
        1.3.2 国内循环流化床锅炉的发展
    1.4 循环流化床锅炉启动过程
        1.4.1 循环流化床锅炉启动过程简述及研究意义
        1.4.2 循环流化床锅炉启动过程的研究现状
    1.5 本文主要工作内容
    1.6 本章小结
第二章 仿真对象简介
    2.1 350MW循环流化床锅炉简介
        2.1.1 锅炉整体布置
        2.1.2 锅炉主要参数
        2.1.3 锅炉配风系统
        2.1.4 锅炉点火系统
        2.1.5 煤、石灰石供给及排渣系统
        2.1.6 锅炉燃烧系统启动
    2.2 本章小结
第三章 循环流化床锅炉燃烧系统的数学模型
    3.1 小室模型
    3.2 流动模型
        3.2.1 流动模型简化假设
        3.2.2 密相区流动模型
        3.2.3 稀相区流动模型
        3.2.4 飞灰流率模型
        3.2.5 排渣流率模型
        3.2.6 磨耗模型
    3.3 燃烧模型
        3.3.1 挥发分析出与燃烧模型
        3.3.2 焦炭燃烧模型
    3.4 传热模型
        3.4.1 密相区传热模型
        3.4.2 稀相区传热模型
    3.5 污染物生成与脱除模型
        3.5.1 SO₂脱除模型
        3.5.2 氮氧化物的生成与还原模型
    3.6 燃烧系统动态平衡方程
        3.6.1 动态能量平衡方程
        3.6.2 动态物料平衡方程
        3.6.3 动态残碳平衡方程
        3.6.4 动态氧气浓度平衡方程
        3.6.5 动态氧化钙平衡方程
        3.6.6 动态气体浓度平衡方程
    3.7 启动过程的数学模型
    3.8 本章小结
第四章 仿真模型建立及仿真结果分析
    4.1 MATLAB/Simulink仿真软件概述
    4.2 建立仿真模型
        4.2.1 Simulink模块库
        4.2.2 子系统的建立
        4.2.3 仿真参数设置
    4.3 仿真结果及分析
        4.3.1 仿真条件设定及结果分析
        4.3.2 不同给煤平均粒径对床温和污染物的影响
        4.3.3 不同钙硫比对床温和污染物的影响
        4.3.4 一、二次风比对床温和污染物的影响
        4.3.5 上、下二次风比对床温和污染物的影响
        4.3.6 不同温度下撤气枪对床温和污染物的影响
    4.4 本章小结
第五章 全文总结与展望
    5.1 完成的主要工作与结论
    5.2 课题展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文



本文编号：3813126