基于CFX的炉内空气动力场的数值模拟研究

利用商用计算流体力学软件CFX,采用k-ε双方程模型,对某四角切圆燃烧锅炉增加分级风进行低NOx技术改造后炉内空气动力场进行了数值模拟。数值模拟结果与试验结果吻合较好,说明该数值模拟方法能够较好地反映炉内真实的流场特性．验证了计算方法及数值模型的正确性及合理性。分析了炉内气流流动特性和水平烟道烟温偏差的形成机理,计算结果为完善锅炉冷热态试验及指导安全运行提供了参考。     

八角切圆燃烧锅炉三维全模拟

元宝山发电厂２号炉是本生型直流锅炉，采用八角燃烧方式。文中对该炉建立了三维数学模型，对其燃烧过程进行了全模拟，计算结果与东北电力试验研究院的实测结果基本一致，据此数值计算结果可对该炉提出改进措施。     

炉内流场中复杂结构喷嘴射流的近流线数值模拟

采用独立开发的近流线数值模拟方法,对大型四角切圆炉膛中具有复杂结构喷嘴射流的炉内流场进行了数值模拟,同时与三维热线风速仪的测量结果相对照,证明了该数值模拟方法较好地解决了在计算区域由于合速度方向与网格线方向之间有较大夹角而产生的伪扩散问题,并详细地模拟了复杂的燃烧器喷嘴结构和炉膛的大切角结构,准确地反映了复杂的燃烧器喷嘴射流和实际炉内燃烧区域的流场特征,较好的实现了近流线的数值计算。     

煤粉粒度对锅炉燃烧影响的数值模拟

煤粉粒度对煤粉燃烧具有重要影响,采用数值模拟的方法对不同煤粉粒度在炉内的燃烧过程进行了数值计算,比较各个工况下的计算结果,并对产生结果的原因进行了分析。计算的结果对深化认识粒度对于煤粉燃烧过程的影响,从而在锅炉的实际运行中采用合理的煤粉粒度,提高锅炉燃烧的效率,节约能源。结果表明煤粉粒度为60μm,对于电站锅炉燃烧和传热是有利的。     

四角切圆煤粉炉内煤粉颗粒行为特征的研究

对于煤粉的燃尽程度和煤粉在炉内的停留时间的研究是一个需要引起电力行业工业界和学术界着重考虑的问题。采用数值模拟的方法对炉内煤粉颗粒的行为特征进行了详细的计算 ,计算结果表明所采用的方法和模型在研究煤粉颗粒行为特征方面的合理性和可行性     

细粉再燃降低煤粉炉NOx排放的数值研究

以分级燃烧技术中燃料分级技术抑制NOx的基本原理为基础,提出运用燃料分级技术对煤粉炉脱氮改造的方案,并采用数值计算软件Fluent对改造方案进行数值模拟计算,分析、研究其计算结果,并将其与初步的试验数据相比较达到以数值研究指导锅炉改造的目的.     

四角切圆燃烧锅炉炉内过程热态数值模拟

采用非预混燃烧模型,用标准κ-ε紊流模型模拟气相湍流运输,用P-1辐射模型计算辐射传热,对煤粉挥发分的释放采用了双匹配速率模型,对气相流场采用非错列网格的SIMPLE方法来求解,对固体颗粒相的求解则采用随机的颗粒轨道模型。采用Fluent6.1软件对四角切圆燃烧煤粉锅炉的炉内过程进行数值模拟,分析了炉膛内温度场、速度场和气相各组分的浓度场的分布规律,并对模拟结果进行分析与对比,计算结果呈现出与实际炉内过程定性上较好的一致性．为研究四角切圆燃烧锅炉炉内过程提供了参考。     

1025t/h煤粉锅炉多空气分级燃烧技术应用数值模拟

某电厂采用多空气分级燃烧技术对1025 t/h四角切圆燃烧煤粉锅炉燃烧系统进行了防结焦低NOx燃烧改造。运用计算流体力学FLUENT软件,对改造前后额定工况下炉内的温度分布、组分分布、NOx浓度分布、壁面热负荷分布以及颗粒轨迹进行了数值计算与分析,并与对应工况下的试验结果进行对比,计算值与试验值吻合较好,验证了数值计算的准确性。计算及试验结果表明:采用多空气分级燃烧技术有效控制了炉内结焦和高温腐蚀等问题,NOx排放浓度相对于改造前降低40%左右。     

330MW旋流对冲燃煤锅炉燃烧过程数值模拟及沾污分析

利用FLUENT软件对1台330MW旋流对冲燃煤锅炉在燃用不同煤种工况下的炉内燃烧过程进行数值模拟,并采用沾污判别方法对模拟结果进行分析计算,可有效判断炉膛内可能沾污或结渣的位置。沾污判别方法简单、易行,与实际测量数据进行对比,模拟结果较为准确。     

200MW旋流燃烧方式煤粉炉炉内燃烧试验和数值研究

采用计算流体动力学软件对电站锅炉炉内实际燃烧过程进行数值计算并结合其热态试验数据进行对比分析，已成为验证数学模型和指导工程实践的一种重要研究手段。该文利用PHOENICS软件，采用IPSA两相流模型及煤粉燃烧综合模型，对一台有16只径向浓淡旋流燃烧器两侧墙对冲布置的200MW燃煤锅炉炉内燃烧过程进行了数值计算，得出了炉内燃烧器区域以及炉膛出口的烟气温度场和燃烧产物的组分浓度分布。模拟结果与锅炉热态试验数据进行了比较，两者吻合情况较好。结果表明：在燃烧器出口处形成了高煤粉浓度和高温区，使得煤粉着火及时，燃烧器区域维持较高温度，炉内煤粉燃烧充分，从而表明了径向浓淡旋流燃烧器具有高效稳燃的性能。     

新型直线波力发电机定位力分析

为了使新型直线波力发电机能够良好运行,需要准确分析定位力的大小。以电磁场数值计算为基础,根据磁场能量的变化来求解电机的定位力。以一个定子模块数为3,振子永磁体磁极数为5的直线波力发电机为例,以单个振子永磁体块所受定位力为基础,确定电机的振子极距,并以此为基础求解出考虑导磁端盖影响的整个发电机振子所受定位力的变化。实验结果表明,与理论计算结果基本一致;所采用的定位力的分析方法是可行的和有效的,对进一步改进和优化直线波力发电机的设计具有重要参考价值。     

优化潮流算法的分析与研究

针对如何利用计算机技术来优化电网中的潮流分配,以使其可以达到最优解,提出3种数值计算方法：牛顿法、动态优化潮流算法和混沌搜索与模糊集理论相结合的方法。     

基于序列运算理论的随机生产模拟算法的实施

该文介绍了文献（1）所提出的随机生产模拟算法的实施与应用。其主要思路是，将生产模拟看作供应－需求的匹配过程。整个计算既可以基 于时序负荷曲线进行，也可以基于持续负荷曲线进行，还可基于期望值理论，计算各个单一资源和单一需求的可靠性和经济性指标，同时分析了其它指标的计算方法、算法的存储量和计算技巧等。同时，应用该文方法能较方便地分析传统随机生产模拟的一些结论。对于传统的模拟问题，通过对IEEE－RTS实例算例的计算以及与已有算法结果的比较，取得了一致的结果，证明了本算法的正确性。文中方法还可以突破传统随机生产模拟方法的局限，应用于综合资源规划、电力市场之中。该文通过区分多种负荷类别的算例说明了方法的适应性。     

可控串补次同步频率等效阻抗特性的机理分析

利用小信号分析法,在可控串补(thyristor controlled series compensation,TCSC)的工频电流源上叠加一个微小次同步频率分量的电流源,采用数值分析方法获得次同步频率电容电压的时域仿真曲线;在此基础上分析次同步频率电容电压在晶闸管导通前后的变化规律,推导TCSC次同步频率等效阻抗的解析表达式。结果表明通过解析法求得的次同步频率等效电抗与数值方法获得的特性曲线变化趋势基本吻合;根据对解析表达式的分析,研究晶闸管导通对次同步频率电压的调制作用随导通角增大的变化过程,从周期调制作用角度解释TCSC次同步频率等效阻抗特性形成的机理。     

采样信号频率偏离设计值情况下离散傅立叶变换的误差分析

通过理论推导和数字仿真,从本质上揭示了被采样信号频率发生波动时离散傅立叶变换（DFT）计算结果的误差根源,给出了相对误差表达式,对误差曲线进行了定性分析;本文结论对减小DFT误差的研究具有一定的指导意义。     

工业汽轮机交流伺服调节系统设计与仿真

为了解决小型工业汽轮机组调节、控制系统设备简陋,动态响应和稳态精确度差的问题,提出了一种采用交流伺服电机的自动调节系统。在对调节系统部件特性数据分析的基础上,应用机理分析法,建立了工业汽轮机交流伺服调节系统的数学模型,并利用Matlab（Simulink）进行了动态仿真,对PID的增益和时间常数进行了优化。结果表明,采用交流伺服电机作为执行器和数字PID控制策略的调节系统比传统的机械式调节系统具有更优良的动态和稳态性能指标,推进了工业汽轮机交流伺服调节系统的研究。     

基于费用流法的输电网网损分摊

从基本的物理概念出发,在费用流模型基础上,结合灵敏度方法提出了基于费用流模型的分摊输电系统网损的新方法.该方法建立在实际潮流基础上,不必将有损网变成无损网,能明确地表示出包括网损功率在内的发电功率和负荷功率之间的直接关系,计算公式简单,物理意义清楚,通过算例验证了它的有效性.     

基于数字图像处理对W型锅炉燃烧状况的诊断

大型电站锅炉的在线燃烧诊断对于指导运行人员及时调整燃烧工况有着重要的意义,使用一套基于CCD的数字图像处理系统对W型300MW锅炉炉内燃烧状况进行了分析诊断,利用重建后的温度场分布及计算得到的辐射率分析了炉膛温度,火焰中心,炉内燃尽率等。     

三维静电场等参元分析

采用等参元有限元法对真空接触器—熔断器组合电器静电场进行了数值计算,介绍了三维静电场等参元的分析方法,剖分单元为15节点五面体单元,场域自动剖分具有几何尺寸可变、单元疏密可调的特点。任意一点电场强度和任意一条电力线长度的计算,使三维静电场逆问题的求解成为现实,为了考核三维静电场数值计算准确度,分别求解两平行圆柱电极间电场的解析解与数值解,并进行了比较。     

600MW锅炉冷态空气动力场数值模拟研究

针对某电厂600 MW四角切向燃烧锅炉,建立其三维物理模型及冷态流场κ-ε数学模型,结合冷态性能试验,利用CFD软件平台模拟炉内空气动力场。在设计工况下数值模拟结果与冷态试验结果基本一致,验证了所建数学模型的正确性和可靠性。同时还模拟了其余3个工况,得到的结果都较为合理。为进一步完善锅炉冷态空气动力场试验和进行热态燃烧调整试验提供理论依据。