炉内冷态流场数值模拟算法讨论及验证

文中对用ＳＩＭＰＬＥＲ方法模拟炉内流场时所采用的一些促进收敛的方法及ＱＵＩＣＫＥ格式的特点进行了研究,并用多孔度和分布阻力相结合的方法来处理炉内受热面。并结合冷模试验验证了结果。计算结果与实测值吻合较好。     

声波法监测锅炉炉膛二维复杂空气动力场的模拟研究

主要介绍了声波法监测炉内动力场一般二维速度场的重建方法。将待重建速度场分解为螺旋分量和发散分量进行处理，对前者采用基函数展开法解线性方程组，后者满足Laplace方程及Neumann边界条件。算法整体上为一迭代过程。以该算法得出的中间速度场为基础，结合由图像处理法测得的温度场所得到的声速值分布，可较为理想地重建出炉内高温复杂空气动力场。数值实验分别对较为简单和复杂的模拟速度场模型进行重建，并作了误差分析。结果表明：所研究的方法较为稳定、可靠，进一步完善可作为炉膛动力场实时在线监测的较有效方法。图4参9     

W型火焰煤粉锅炉炉内冷态流场的试验研究及数值模拟

本文对Ｗ型火焰煤粉锅炉炉内冷态流场进行了模化试验研究，并对炉内流场进行数值模拟。对流场初值采用一维流的处理方法，避免了人工为全场赋合理初值的麻烦，提高了程序的通用性。比较了几种不同的差分格式，计算与试验结果吻合较好。     

基于示踪剂的炉内冷态流场可视化方法

分析了目前炉内冷态流场测试与调整方法的缺点,提出了一种基于示踪剂的用于实时显示、分析与调整炉内冷态流场的可视化方法及可视化系统的硬件组成;定义了用于描述炉膛内不同位置流场的几何特征参数;简单介绍了用于计算燃烧器出口射流图像边界线、中心线、偏转角等特征参数的计算方法;最后,介绍了四角切圆燃烧炉膛基于示踪剂图像的炉内冷态流场与燃烧器喷嘴流量优化方法.     

W型火焰锅炉冷态空气动力特性的测试研究

针对引进的配备直接缝隙式燃烧器的法国Ｓtein公司３６０ＭＷ的Ｗ型火焰锅炉进行了冷态模型的空气动力特性研究。利用热线风速仪测量炉内的流场速度,得出了不同工况下炉内Ｗ型气流的流场图,并对不同工况流场的气流速度分布规律、炉内气流的充满度、气流行程、炉膛出口处的速度偏差等进行了分析,研究了炉内空气动力场的特性和变化规律,测试了Ｗ型火焰锅炉火焰短路与炉膛出口速度偏差的性能。     

锅炉在线监测系统的节能应用

电站锅炉的在线监测系统与安全经济优化运行相关.介绍3种具有节能技术的电站锅炉在线监测系统.     

生物质发电锅炉炉内冷态流场的数值模拟与火花示踪测试

针对某电厂2号机组改造后由原设计燃料淮南大通烟煤改烧生物质燃料的现状,首先采用Fluent软件模拟了抛煤口改为一次风口并加大二次风量后的炉内流场;其次,对前后二次风射流角度进行了调整,模拟了二次风角度调整后的炉内流场;在确定二次风射流角度后,又模拟了不同风量配比条件下的炉内流场,对比分析得到最佳风量配比条件;在配风系统改造方案实施后,对新配风系统的炉内冷态流场进行了火花示踪试验和研究.结果表明:机组经改造后,炉内的流场比较合理,一次风无明显偏斜,二次风切入一次风主流的位置合理,为机组的热态调试和运行提供了参考依据.     

关于循环流化床锅炉冷态空气动力场试验的研究

以某480 t/h循环流化床锅炉的空气动力场试验为例,详细介绍循环流化床锅炉空气动力场试验目的、试验项目和试验方法,并得出结论和建议。通过测定循环流化床锅炉锅炉布风板阻力特性和流化特性,得出锅炉的临界流化风量,为锅炉的热态运行提供必要的依据,保证循环流化床锅炉的安全、经济运行。     

电站锅炉汽包寿命在线监测系统

在对锅炉汽包采用三维有限元理论计算的基础上，对传统的疲劳寿命计算方法（TRD301）提出了修改建议，并开发了一套锅炉汽包寿命在线监测系统。该系统利用计算机、智能化数据采集和通信转换对锅炉汽包运行全过程实行温度、压力和寿命的管理。经在某电站400t/h锅炉上运行，效果良好，达到了对锅炉汽包寿命进行在线监测和指导锅炉运行的目的。     

再循环烟气对双切圆炉内流场影响冷态试验研究

烟气再循环技术因其可以通过改变锅炉辐射与对流受热面的吸热量比例来调节汽温和降低NO_x的排放浓度的优势得到了广泛的应用,然而,烟气再循环系统对二次再热双切圆锅炉内空气动力场的影响机理很难准确把握,针对于此,本文采用哈尔滨锅炉厂有限责任公司现有的双切圆冷态试验平台,通过改变再循环喷口与燃烧器喷口的相对位置以及摆角进行试验,对比分析了6种典型工况下烟气再循环系统对双切圆锅炉炉内空气动力场的影响规律,可为数值模拟计算和新型锅炉开发和验证提供指导。     

电站锅炉积灰监测与控制系统研究

对燃煤锅炉受热面积灰状况进行在线分析计算 ,对防止锅炉严重结渣、积灰 ,优化吹灰运行 ,提高锅炉运行的经济性和安全性等意义非常重大。介绍了国内外电站锅炉积灰监测的基本方法 ,同时介绍了在相关软件方面的开发工作 ,重点介绍了软件的功能和程序的实现算法 ,对于以后相关软件的开发工作也具有一定的参考意义。旨在促进我国这方面的研究和应用 ,提高锅炉运行的自动化水平     

电站锅炉炉内三维温度场在线检测与分析

在1台670t/h电站锅炉上安装了1套三维温度场可视化监测系统,该系统由炉膛火焰图像探测器、视频分割器及工控机等组成。通过对炉膛火焰辐射图像的处理,采用正则化方法实现了炉膛内三维温度场(沿锅炉高度方向划分为12层横截面)的在线监测。检测结果表明,由于该锅炉掺烧高炉煤气。在沿炉膛高度方向上形成了两个燃烧高温区;炉内平均温度与机组负荷和主汽压力的相关性较好;通过对一次锅炉灭火事件的分析,表明该系统在燃烧诊断方面具有重要作用。     

锅炉汽包瞬态温度场在线监测

为了监测锅炉汽包瞬态温度场,建立了基于反演解法的瞬态温度场计算模型;在汽包外壁布置热电偶,根据测量数据,采用反演解法,利用控制容积的思想将局部导热方程转化为常微分方程,求得汽包横截面的瞬态温度场.采用无限长圆柱一维导热问题理论解和Ansys数值模拟二维导热问题数值解以及实际试验数据对反演解法的计算结果进行了验证.结果表明:3种方法的计算结果吻合度很高,说明反演解法的计算精度很高,可实现汽包瞬态温度场的在线监测.     

声波法测量炉内温度场有限元模拟研究

根据切圆炉内典型温度分布特征建立了高斯二维温度场模型,采用有限元软件Comsol并基于声波动方程理论模拟了脉冲声波在温度场中的传播过程,获得了波阵面在相应温度分布下的可视化结果,利用互相关函数法计算了声波在场内的传播时间.作为检验,建立了声线理论模型,并进行基本正确性验证.由声线理论模型得到模拟温度场内声波路径分布,并通过积分法得到理论声波传播时间.结果表明:由波动方程模型模拟出的高斯温度场中的声波传播时间普遍比理论解偏大,误差均在1%以内;误差原因在于数值求解波动方程模型中产生的声源信号伪前移现象,且声源处网格越密、温度越高,伪前移量越大.     

Numerical Study of the Effect of Imaginary Circle Diameter and Initial Flow Field on the Aerodynamic Field in a Tangentially Fired Furnace

INTRoDUCTIoNInthetangeatiallyfiringsystempulverized-coal-and-airjetsareinjectedintothefurnacethIoughslotbtirnersinfourcornersofthefUInace.Theaxesofburnersaretangellttooneorsevera1imaginarycir-clesinproperordertoformastablerotationalfireballwithhightemperatureinoperation.Sotheimag-inarydiameterofiisanimportantgeometricstructureparameterindesigningatangentiallyfiredfurnace,whichistheemphasisofthisstudy.Atpresent,theimaginarycirclediameterrkiisusuallydesignedwithsmallvalueandtheconcentricfir…     

300MW机组锅炉汽包寿命在线监测系统的研究

采用三维有限元理论,对300MW机组锅炉汽包在内压作用下的应力场进行了分析,所得到的理论应力集中系数比TDR301的推荐值大17.3％,并用热弹性理论计算准稳态下汽包的热应力。在此基础上对TRD301给出的疲劳寿命计算方法提出了改进建议,开发了一套300MW机组锅炉汽包寿命在线监测系统。该系统利用计算机、智能化数据采集和通信转换对锅炉汽包运行全过程实行温度、压力和寿命的管理。经在某电厂1021t/h锅炉上运行,效果良好。达到了对锅炉汽包寿命进行在线监测和指导锅炉运行的目的。     

优化壁温计算模型及其在电站锅炉壁温在线监测中的应用

针对电站锅炉壁温在线监测以及炉内汽温和壁温计算的要求,对电站锅炉过热器和再热器炉内汽温和壁温的计算方法进行了优化,提出了炉内汽温和壁温的分段计算模型,对该计算模型涉及的辐射因数、角系数、辐射穿透率、沿炉膛宽度的偏差系数和沿屏高度的偏差系数进行了详细研究,并通过数值模拟对沿炉膛宽度的偏差系数和沿屏高度的偏差系数进行了优化和修正.结果表明:该模型可对锅炉过热器和再热器受热面各点温度进行实时计算,能满足电站锅炉壁温在线监测的要求.     

驻波声场中直链颗粒团聚体运动的数值模拟

建立水平驻波声场中直链颗粒团聚体的动力学模型,利用数值模拟方法研究单分散颗粒凝并生成的直链颗粒团聚体的运动特性.结果表明:直链颗粒团聚体除发生周期性往复振动外,还在一定角度范围内来回转动,其振动不受所含原始颗粒个数的影响,转动频率随原始颗粒个数的增加而增大,与等体积球形颗粒差别显著;团聚体的平动不受初始夹角θ0的影响,而其转动范围由θ0决定,当0θ0π/2时,团聚体的转动范围为[-θ0,θ0];在团聚体初始位置由速度波节向波腹移动的过程中,其平动位移振幅和转动频率均增大;随着原始颗粒粒径的增大,团聚体平动位移振幅和转动频率均减小.     

声学测温系统在200MW电站锅炉中的应用研究

为了实现炉膛温度场实时在线监测,在前期单路径声学高温计试验成功的基础上开发了多路径声学测温系统,并首次在国内某电厂的200 MW机组锅炉上进行了安装调试.结果表明：基于相位变换加权的互相关算法,可以有效去除冷态条件下炉膛强混响影响,准确得出声波飞渡时延估计值;经过热态试验验证了该系统的稳定性和可靠性;声学测温系统为传统的高温测量领域提供了新技术,将电站锅炉的燃烧情况可视化,有助于运行人员实时调整燃烧,防止火焰中心偏移,确保锅炉的安全经济运行.