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660MW超临界CFB锅炉二次风对气固流动影响的数值模拟

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660MW超临界CFB锅炉二次风对气固流动影响的数值模拟

作者：常浩华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

当今世界,洁净煤燃烧技术越来越得到重视,循环流化床锅炉对于煤种的适应性较强,污染物排放控制较好,负荷调整能力较强,作为高效、低成本的洁净煤发电技术,具有其广阔的应用前景。循环流化床锅炉的大型化和超临界是其发展的主要趋势。然... 详细信息

当今世界,洁净煤燃烧技术越来越得到重视,循环流化床锅炉对于煤种的适应性较强,污染物排放控制较好,负荷调整能力较强,作为高效、低成本的洁净煤发电技术,具有其广阔的应用前景。循环流化床锅炉的大型化和超临界是其发展的主要趋势。然而当前在其大型化发展过程中,对于超临界循环流化床锅炉的炉内气固流动特性、传热、燃烧等过程仍未完全掌握。同时炉膛大型化带来的二次风穿透问题和炉膛出口流量不均问题也有待研究。本文应用Fluent工程流体模拟软件,对某660 MW超临界循环流化床进行实际尺寸构型和数值模拟研究。首先,通过选取计算模型和数值模拟方案,得到炉内气固两相流动特性、炉内磨损分布、炉膛出口流动不均匀性等一般性规律。其次,重点关注炉内二次风射流深度问题,并通过模拟结果为机组提供二次风穿透优化方案。最后,通过改变二次风各项参数,研究了二次风对于炉内气固流场的影响、对穿透性的影响、对水冷壁相对磨损量的影响。

关键词：超临界循环流化床气固流动特性二次风磨损射流深度

基于Stacking融合模型的循环流化床锅炉二次风预测研究

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基于Stacking融合模型的循环流化床锅炉二次风预测研究

作者：霍涛山西大学

学位级别：硕士

火力发电的发展虽然给社会经济发展带来了诸多效益,但是也带来了一些负面影响,如煤炭资源的过量开采、污染物的超标排放等。循环流化床锅炉是一种采用清洁燃烧技术的锅炉,它的使用推动了火力发电由数量供给向质量供给转变。循环流化技... 详细信息

火力发电的发展虽然给社会经济发展带来了诸多效益,但是也带来了一些负面影响,如煤炭资源的过量开采、污染物的超标排放等。循环流化床锅炉是一种采用清洁燃烧技术的锅炉,它的使用推动了火力发电由数量供给向质量供给转变。循环流化技术可以提高燃烧效率、增强煤种适应性,是目前能源技术发展的方向之一,在火力发电中得到了广泛的应用。但目前循环流化床的运行控制还未完全实现自动化,部分控制仍然通过运行人员的经验判断并进行手动操作。这样的控制方式存在稳定性差、经济性差等问题。本文首先从宏观角度阐述了循环流化床锅炉的特点和建模理论的研究现状。针对目前工业大数据的现状,对电厂数据常用的数据预处理和预测建模方法进行了详细阐述。从原理角度分析循环流化床锅炉的燃烧机理,结合电厂历史运行数据,提出了一种基于岭回归、XGBoost、门控循环单元神经网络(GRU)的Stacking多模型融合算法,对循环流化床锅炉二次风进行预测建模。得出可适应各种变工况条件下的二次风预测模型。最后,使用某电厂350MW超临界循环流化床锅炉214天非供暖期的历史运行数据作为训练集和测试集。经过数据清洗、数据标准化等预处理步骤,并对特征进行选择整合后将数据输入模型进行训练。对单一算法模型和融合模型的预测能力进行对比。实验结果表明,岭回归模型在测试集上的预测误差MAPE值为13.59%,GRU模型在测试集上的预测误差MAPE值为13.55%,XGboost模型在测试集上的预测误差MAPE值为8.96%,而基于Stacking的融合模型在测试集上的预测误差只有5.19%。因此基于Stacking的融合模型在变工况条件下有更好适应能力,并能产生更好的预测效果。

关键词：循环流化床锅炉二次风 stacking融合模型燃烧调整

循环流化床锅炉二次风射流轨迹及其影响的数值模拟和实验研究

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循环流化床锅炉二次风射流轨迹及其影响的数值模拟和实验研究

作者：曹昊上海交通大学

学位级别：硕士

循环流化床(CFB)燃烧技术是目前最重要的清洁煤燃烧技术之一,近年来在我国取得迅猛发展。但当前设计的循环流化床锅炉中二次风的穿透能力普遍不足,导致燃烧效率不高,制约流化床燃烧技术进一步发展和推广。因此研究二次风在炉膛内的传播... 详细信息

循环流化床(CFB)燃烧技术是目前最重要的清洁煤燃烧技术之一,近年来在我国取得迅猛发展。但当前设计的循环流化床锅炉中二次风的穿透能力普遍不足,导致燃烧效率不高,制约流化床燃烧技术进一步发展和推广。因此研究二次风在炉膛内的传播轨迹、扩散规律,并以此来指导二次风喷口结构设计以及风速参数的选取显得非常重要。本文通过数值模拟和实验研究的方法,对循环流化床锅炉内二次风射流的射程、轨迹、及其对炉内气固流场的影响进行了研究。第二章着重介绍了数值模拟中各种理论模型,讨论、分析了各自的利弊,最终确定研究所用气-固两相流动的数学模型。第三章采用数值计算软件对循环流化床锅炉炉膛进行数值模拟,研究相关运行参数对二次风穿透性和气固两相混合的影响;得出二次风穿透深度与喷口直径、射流速度成正比,与炉内颗粒浓度、颗粒密度和直径成反比的结论。模拟结果同时表明:一二次风的射流温度。喷口位置等对射流深度也都有影响。第四章从质量传递与动量传递出发,采用简化的物理模型研究了射流垂直进入横向来流的流动和传质问题,建立了二次风射流轨迹的物理模型,获得了射流动量中心轨迹的微分方程以及沿程质量流率变化规律;同时搭建了模型试验台,获得了理论模型中射流与环境流间质量交换系数。理论模型对射流轨迹的预测与实验结果符合得较好。第五章主要探讨了循环流化床锅炉中二次风对炉内动力场和锅炉安全经济性的影响,着重讨论了二次风速以及一二次风配比对炉内气固混合,环-核结构,气体和颗粒速度,气体和颗粒浓度分布,以及相对磨损量的关系,并在此基础上分析二次风量的分配以及喷口分布等对炉内气固混合的影响。模拟结果可以为大型循环流化床锅炉的设计和运行提供理论参考

关键词：循环流化床二次风射流轨迹理论模型试验研究

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二次风在碱性化铁炉的应用

河北冶金 1984年第5期 25-31页

作者：万德光唐山钢铁公司

炼钢用碱性化铁炉的炉气中有大量的一氧化碳随废气逸出炉外,形成化学热损失,降低了化铁炉的热效率,增加了焦炭消耗,污染了空气。表1列出了某35吨/时碱性化铁炉废气成分。从表1看到,中心气流CO含量平均为19.9～20.4%,燃烧系

关键词：废气温度 CO 二次风排风口化铁炉冲天炉

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二次风对CFB锅炉NO_x排放的影响

电力学报 2014年第6期29卷 542-547,553页

作者：吴剑恒何宏舟俞金树集美大学福建省能源清洁利用与开发重点实验室福建厦门361021 福建省石狮热电有限责任公司福建石狮362700

为准确掌握和评价二次风对早期投运的燃烧福建无烟煤CFB锅炉NOx排放浓度的影响,在1台75 t/h中温分离CFB锅炉上进行工业热态试验。试验表明：（1）NOx排放浓度随着空气过量系数λ增加呈现明显增加的趋势,并且增加速率逐渐减小;保持省煤... 详细信息

为准确掌握和评价二次风对早期投运的燃烧福建无烟煤CFB锅炉NOx排放浓度的影响,在1台75 t/h中温分离CFB锅炉上进行工业热态试验。试验表明：（1）NOx排放浓度随着空气过量系数λ增加呈现明显增加的趋势,并且增加速率逐渐减小;保持省煤器出口处的空气过量系数1.15≤λ≤1.25可以取得控制飞灰含碳量和NOx排放量的良好效果;（2）随着二次风率β的增加,NOx排放浓度明显下降,降低速率逐渐减小;保持二次风率β在40%~50%之间,NOx排放浓度较低;（3）随着上二次风率k的增加,NOx排放浓度呈现先明显下降再逐渐减小至平缓最后略微上升的趋势,表明燃烧福建无烟煤的中温分离CFB锅炉存在有一个最佳的上二次风率k,使NOx排放浓度最小;根据本试验结果,在过量空气系数λ=1.2、二次风率β=45%的情况下,最佳的上二次风率k在55%~65%之间。

关键词： CFB锅炉二次风福建无烟煤 NOx排放浓度二次风率中温分离

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二次风对垃圾焚烧炉气相燃烧影响的数值模拟

科技成果管理与研究 2015年第5期 32-35页

作者：邱露欧阳峰李艳丽哈尔滨工业大学深圳研究生院环境科学与工程学院深圳518055

为了获得生活垃圾焚烧炉中的速度场、温度场及组分浓度分布，为SNCR工艺设计提供指导，应用CFD数值模拟方法对垃圾焚烧炉中的气相燃烧过程进行了计算，考察了二次风喷射参数对流场的影响。结果表明：可燃组分完全燃烧所需要的炉膛高度... 详细信息

为了获得生活垃圾焚烧炉中的速度场、温度场及组分浓度分布，为SNCR工艺设计提供指导，应用CFD数值模拟方法对垃圾焚烧炉中的气相燃烧过程进行了计算，考察了二次风喷射参数对流场的影响。结果表明：可燃组分完全燃烧所需要的炉膛高度随二次风喷入速度增大而降低。提高二次风喷入速度可增强氧气与可燃气体的湍流混合，从而提高燃烧反应速率，降低燃烧所需炉膛高度。但喷入速度过高或过低都会导致炉膛截面气体速度分布不均匀，不利于SNCR反应的进行。

关键词：垃圾焚烧炉二次风数值模拟

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二次风经济炉改进经验

节能 1984年第3期 16-17页

作者：滑宝环上海闵行发电厂

1983年《节能》杂志第2期刊登了二次风经济炉改进文章后,收到各地的来信,要求提供更全面的资料,现介绍如下: 一、炉芯的结构及新型保温材料的选用在上海市场上供应的炉芯,是由无锡生产的,它用耐高温的粘土经烧结而成。最近又试制了用电... 详细信息

1983年《节能》杂志第2期刊登了二次风经济炉改进文章后,收到各地的来信,要求提供更全面的资料,现介绍如下: 一、炉芯的结构及新型保温材料的选用在上海市场上供应的炉芯,是由无锡生产的,它用耐高温的粘土经烧结而成。最近又试制了用电厂的漂珠掺合一定数量水泥做成的炉

关键词：漂珠火焰二次风煤饼经济

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二次风配风方式对锅炉燃烧优化的影响

湖南电力 2003年第2期23卷 37-39页

作者：李石湘湖南湘潭电厂湖南湘潭411102

结合工作实际 ,分析了锅炉燃烧工况存在的问题 ,指出锅炉运行调整中二次风调整的重要性及需要注意的问题 ,得出了对运行调整具有指导意义的结论。

关键词：锅炉燃烧优化二次风配风方式湘潭电厂

二次风配风方式对锅炉经济性及排放特性的影响

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锅炉制造 2015年第6期 1-4页

作者：王武强王泽宇李淑宏赵若焱吴东垠西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049 华能上安电厂运行部河北石家庄050081 西安热工研究院有限责任公司陕西西安710049 陕西国防工业职业技术学院陕西西安710300

锅炉二次风配风方式对炉内煤粉的燃烧有很大的影响。本文在机组负荷分别为400 MW左右、450MW左右和560 MW左右时,进行了二次风配风方式分别为均衡配风、正宝塔配风和束腰配风等三种配风方式的优化调整试验,在兼顾锅炉经济性和环保特性... 详细信息

锅炉二次风配风方式对炉内煤粉的燃烧有很大的影响。本文在机组负荷分别为400 MW左右、450MW左右和560 MW左右时,进行了二次风配风方式分别为均衡配风、正宝塔配风和束腰配风等三种配风方式的优化调整试验,在兼顾锅炉经济性和环保特性的前提下,确定了优化的二次风配风方式,对大容量、燃烧劣质煤锅炉的优化运行具有指导意义。

关键词：二次风配风方式经济性环保特性