HG-440t/h循环流化床锅炉燃烧系统仿真模型开发

以HG-440/13.7-L.PM4型循环流化床锅炉为对象,开发了用于循环流化床锅炉燃烧系统仿真研究的软件。描述了以小室模型为基础的宽筛分固体颗粒的燃烧系统模型构建,包括固体颗粒和碳颗粒的质量平衡方程、氧气质量平衡方程、能量平衡方程、煤粒燃烧方程、炉内传热方程,简介了模型的求解方法和软件功能。     

基于DCOSE软件的大型循环流化床锅炉的仿真模型

结合实际的循环流化床机组的特点，采用集中参数法，建立了燃烧室动态床料的质量平衡、残碳的质量平衡、能量平衡、床压的分布，燃烧室氧量以及燃烧脱硫的数学模型。通过对仿真机的调试、运行，以及对模型的阶跃扰动测试，表明该模型能够在全工况范围内满足流化床的动态特性和仿真的实时性，为循环流化床锅炉机组仿真机的进一步研究打下了良好的基础。图6表1参5     

大型循环流化床锅炉固体颗粒流动及分布的数值模拟

对引进的４１０ｔ／ｈＰｙｒｏｆｌｏｗ商用循环流化床锅炉燃烧系统固体的流动过程及其分布特性进行了数字模拟,建立的流动模型采用小室模型模拟气固两相沿轴向的流动,采用“核心－环”流动结构模拟气固两相在径向的不均匀性,模拟时考虑了给料,固体颗粒磨损以及床料的宽筛分等特性,为引进大型商用循环流化床锅炉技术的消化吸收进行了初步的基础研究,并为进一步分析研究该循环流化床锅炉的整体特性奠定了基础。     

440t/h循环流化床锅炉燃烧室实时仿真

本文采用集中参数法,基于机理分析和经验模型相结合的方法,建立了循环流化床锅炉实时动态模型,通过静态特性分析和大量的动态仿真试验对模型进行了验证.仿真结果表明所建模型能够正确反映循环流化床锅炉的实际过程,而且仿真时间能满足实时仿真的需要.     

135MW循环流化床锅炉流动模型

针对135MW循环流化床的特点,建立了密相区和稀相区的流动模型,并进行了宽筛分的处理。沿着床层轴线方向把稀相区均匀划分20个区段,沿着径向将每个区段划分为核心区和环形区,形成了连续的核心小室和环形小室,认为每个核心小室和环形小室内气固流动参数均匀,这样分别建立了每个核心小室和环形小室的流动模型。通过仿真计算表明,所建的流动模型能够反映135MW循环流化床锅炉的流动特性。     

220t／h清华循环流化床锅炉的建模与仿真

以清华２２０ｔ／ｈ循环流化床锅炉为对象，建立了一个循环流化床锅炉的通用数学模型。所建模型具有一些突出的优点。首先，模型强调考虑了给煤及床料的宽筛分特性；其次，“小室模型”的采用，使得显示炉内任意位置上主要参数的情况成为可能；最后，细致考虑了诸如流动，煤中挥发份的释放，焦炭燃烧及有害物质的生成及还原等多方面的问题。这一切使得本模型成为一个精细而又具有较强功能的循环流化床锅炉仿真模型。应用此模型对国产２２０ｔ／ｈ循环流化床锅炉的设计工况及非设计工况的性能进行了预测，得到了一些对设计者及将来可能的改进设计有用的结果。     

一种构建准三维循环流化床整体模型的方法

用小室的概念建立一种新颖的准三维CFBB燃烧系统模型。该方法既继承基于一维半模型的部分经验公式 ,又回避了满足动量平衡复杂的三维模型所需要的大量计算。使用该方法 ,简单、明了地建立准三维循环流化床整体模型 ,为循环流化床大型化提供了一种新颖的研究方法     

循环流化床锅炉热效率的在线软测量

提出循环流化床(CFB)锅炉热效率的在线软测量方法,该方法将效率分为煤燃烧效率和传热效率两部分,根据CFB锅炉动态机理模型在线计算锅炉未燃烧碳量,在此基础上计算煤燃烧效率,再通过反平衡法和正平衡法计算锅炉传热效率,最后得到锅炉热效率.应用该方法对某440t/h循环流化床锅炉热效率进行了计算,分析了影响该锅炉热效率的主要因素.结果表明:影响锅炉热效率的最主要因素是烟气中的飞灰含量;该软测量方法适用于CFB锅炉,能有效指导锅炉调控,从而提高锅炉热效率.     

循环流化床全工况实时动态数学模型的研究

在详细分析影响循环流化床动态特性的主导过程－动态物料平衡,进风量与炉膛压降耦合,动态碳质量平衡和动态能量平衡的基础上,建立了以一套机理动态方程描述循环流化床启动、停机、事故和正常运行全工况过程的数学模型。提炼了流化床关键参数的主导因素,并确立了这些主导因素与负荷工况的作用关系,从而解决了培训仿真机研制中模型运算速度以及多工况数据的精确吻合问题。该模型在我国第一台全工况循环流化床锅炉电站培训仿真机中     

循环流化床锅炉燃烧系统动态建模研究

在机理分析和实验数据的基础上,建立了循环流化床锅炉燃烧系统部分的流动、传热和燃烧过程动态数学模型,在此基础上建立对象的仿真模型并进行仿真试验,验证了模型的正确性。并通过采用一些经验方法,进一步提高模型的实时性,为建立工程可用的仿真模型提供了必要条件。     

循环流化床锅炉动态运行特性模型研究

循环流化床锅炉由于其高效、低污染、燃料适应性强等优点 ,在热电行业内得到广泛的应用。其燃烧系统是一个分布参数、非线性、实变、多变量紧密耦合的对象。通过建立包括燃烧系统和汽水系统在内的总体数学模型 ,对 1台 2 2 0t/h循环流化床锅炉的动态特性进行了仿真计算。仿真结果表明 ,燃烧系统耦合性强 ,给煤量和送风量对床层温度和蒸汽温度都有明显影响 ;滞后时间大 ,燃料加入后 ,经较长的时间才会影响到主汽温度和床层温度的变化。研究结果为循环流化床锅炉燃烧控制系统设计和优化提供基础 ,为从根本上解决循环流化床锅炉燃烧控制系统自动投入率低的问题创造条件。     

煤种对循环流化床焦炭燃烧速率的影响

建立了循环流化床锅炉整体数学模型,模型中考虑了循环流化床锅炉给煤和床料的宽筛分特性,特别在燃烧模型中引入了煤种通用理论,数值分析了煤种对焦炭燃烧反应速率的影响.数值分析得到温度和煤种热态实验的温度吻合良好,改进后的模型能够准确反应不同煤种在不同粒径下的焦炭反应速率.     

循环流化床锅炉燃烧系统动态特性分析

根据循环流化床锅炉的工作特点以及燃烧系统输入和输出过程变量间的耦合关系,讨论了ＣＦＢＢ的蒸汽压力和床温的动态特性。认为引起蒸汽压力变动的主要原因在于燃料量（内扰）和汽轮机调门的变化（外扰）;而影响床温变化的主要因素是给煤量、风量、物料循环量的变动,并从传热和燃烧过程分析了这些因素间的相互耦合关系。这对ＣＦＢＢ燃烧自动控制系统的设计与调试,以及整个控制系统的可靠运行都至关重要。     

440 t/h CFB锅炉污染物排放特性的试验研究

介绍了连州电厂440t／h CFB锅炉污染物排放特性的试验研究。探讨了添加石灰石后SO2的动态排放特性，分析了Ca／S摩尔比、床温、负荷、氧量和二次风率等因素对SO2和NOx排放的影响。提出了综合降低循环流化床锅炉污染物排放的措施。     

循环流化床锅炉低氮燃烧的CPFD数值模拟

针对某75 t/h循环流化床锅炉炉膛出口NOx排放超标问题进行分析探讨,以合理的低氮燃烧控制技术为主,辅以SNCR烟气脱硝技术,争取达到NO x超净排放要求。采用CPFD计算方法对循环流化床锅炉炉膛内的气固流动和燃烧特性进行数值模拟,运用低过量空气燃烧法和空气分级技术对锅炉进行低氮燃烧控制,研究一、二次风配比、二次风射流、过量空气系数、循环倍率和颗粒粒径等因素对炉内燃烧及NO x排放的影响。结果表明:通过低氮燃烧控制后,炉内速度场和温度场分布均匀,炉膛出口处烟气流速增加,炉膛平均烟温和出口氧浓度降低,还原性气体CO浓度和优化前基本相同,炉膛出口NOx浓度降低,减排效果显著,为以后的锅炉运行提供实际指导经验。     

循环流化床控制策略研究

在420曲循环流化床锅炉的LabView环境下的模型基础上，建立了燃烧系统的控制算法和软件设计。针对该过程的非线性、时变、大滞后、多变量紧密耦合的特性，采取模糊控制方案；并对循环流化床在自动控制进行了探索。     

循环流化床锅炉炉内流动和燃烧特性的理论模型

在对１台１２ＭＷ循环流化床锅炉进行试验研究的基础上,建立了能描述宽筛分循环流化床锅炉的炉内流体动力特性和燃烧过程的数学模型。循环流化床锅炉总体数学模型以所建流体动力特性模型为子模型,模拟了１２ＭＷ循环流化床锅炉的运行,模拟计算结果合理正确,与试验研究结果吻合良好。图１１参６     

循环流化床锅炉燃料适应性的研究分析

对循环流化床 (CFB)锅炉的燃料适应性进行了研究 ,分析了不同煤种在CFB锅炉内的燃烧、设计、运行等特点。CFB燃烧方式具有很强的燃料适应性 ,但针对具体的锅炉及辅助设备 ,CFB锅炉同粉煤炉一样具有一定的局限性     

循环流化床锅炉飞灰中碳的形成机理

通过对循环流化床(CFB)锅炉飞灰含碳量分布及飞灰残碳形态的测量、CFB燃烧温度下焦炭失活过程的试验研究以及流化床条件下煤颗粒燃烧过程的分析.探讨了循环流化床锅炉飞灰中碳的形成机理.结果表明:实际运行的CFB锅炉飞灰中含碳量具有明显的不均匀性,残碳集中于25～50 μm的飞灰颗粒内;真实密度和XRD测量均表明,焦炭失活的2个条件是温度和时间,温度高于800℃,焦炭失活开始发生,并且随着时间的增加,失活程度提高;焦炭颗粒长时间停留在主循环回路中,反应活性下降,由于颗粒的碎裂和磨耗,形成了飞灰中粒径较小的残碳;煤中的细小煤粒首次通过炉膛时未燃尽且未被分离器收集,形成了飞友中较大颗粒的残碳.