循环流化床复合压降数学模型

建立了同时考虑循环流化床宽筛分物料动态质量平衡以及送风系统流体网络特性的复合压降模型，这是对以往数学模型中采用静态质量平衡及割裂风量和压降关系的修正和改进。该模型可以正确地反映如排渣量、给风流量等锅炉运行参数变化时，床内压降，床料筛分，密相床高度等参数的动态变化情况，从而为建立循环流化床整体动态数学模型奠定了基础。     

循环流化床流动特性分析

基于循环流化床 ( CFB)的流动特性 ,提出了一个求解其流动结构的模型。模型综合考虑了床内粒子空间分布的轴向和径向不均匀性 ,可以预测各种运行条件下床内颗粒浓度分布情况 ,并能清楚地表示床的几何尺寸、运行工况对循环流化床流动特性的影响。     

循环流化床锅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动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。     

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     

多工况吻合的两段循环流化床动态仿真模型

在原有的循环流化床动态仿真数学模型的基础上,替换了虚拟换热器概念,建立了循环流化床炉膛分段数学模型.该模型把炉膛分成上下两段,分别考虑炉膛上下段的燃烧和传热情况,在关键参数的主导因素法的基础上,把主导过程分成快慢过程,从而解耦了物质能量计算.计算结果表明:两段模型保持了一段模型多工况精确吻合的特点,并具有正确的动态特性,更加符合循环流化床的实际运行,同时也为建立双裤衩结构的循环流化床动态数学模型提供了基础.     

换热床受热面传热计算研究

流化床换热器是大型循环流化床锅炉的重要部件。基于实验数据和机理分析建立了考虑运行参数和结构尺寸的循环流化床锅炉外置式换热器的换热模型,并确定了模型参数。利用该模型,对实际运行的300MW循环流化床锅炉外置换热床受热面的传热进行了预测分析,并与其实际运行结果进行比较,预测结果与实际运行结果的相对误差在7%之内,表明建立的计算模型是可靠的。     

常压循环流化床锅炉的稳态流体动力模型

本文建立了一个数学模型,以描述常压循环流化床锅炉在稳态燃烧下的气固流动特性。循环流化床炉室内的流动模型在密相区考虑了气泡相和乳化相的差别,在稀相区是构建在环核模型基础上的准二维模型,这样的一个流体动力模型为整体循环流化床锅炉的数学模型奠定了基础。     

鼓泡流化床宽筛分颗粒气固两相流动的流体动力学

应用颗粒动理学，考虑气体与颗粒、颗粒组分以及组分内颗粒间的相互作用，建立宽筛分颗粒气固两相流双流体计算模型。研究鼓泡流化床内气固两相流体动力特性和颗粒分层的机理。数值模拟结果表明：鼓泡流化床内的流体动力学受颗粒尺寸分布以及颗粒间能量耗散和传递的影响。为了从基本流体动力模型中获得真实的床内气固两相流体动力行为，正确地考虑颗粒尺寸分布及颗粒能量耗散的作用是十分重要的。     

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。     

一种流化床气化炉的数学模型及其动态特性分析

用分段集中法建立了一种流化床气化炉的数学模型，考虑并分析其中的气固两相流、煤颗粒转化和气相之间的化学反应，同时对煤炭颗粒气化采用了缩密度模型。基于所建立的数学模型，对流化床气化炉的动静态特性进行了仿真研究。     

130t/h循环流化床锅炉燃烧系统的数值模拟

在中国科学院工程热物理所已有的循环流化床数学模型程序及循环床内气-固两相流动等方面的研究成果基础上,建立了能正确描述循环流化床锅炉燃烧的整体数学模型。所建模型具有一些突出优点。首先模型强调了给煤及床料的宽筛分特性;其次,“小室模型”的采用,使得我们可以获得炉内任意位置上主要参数;细致考虑了煤的挥发分和焦炭燃烧等多方面的问题。应用此精细而又较强功能的模型对国产130t/h循环流化床锅炉设计工况的性能进行了预测,计算结果和设计数据吻合较好,获得了一些对设计者有用的结果,且对以后可能的改进设计和大型化设计奠定了基础。     

循环流化床锅炉物料浓度分布的影响因素分析

循环流化床(CFB)锅炉炉膛物料浓度分布直接影响炉膛内的传热特性和锅炉负荷。基于CFB锅炉炉膛内气固两相流动特性,建立了密相区以上区域的物料浓度数学计算模型。以1台1 060 t/h CFB锅炉为研究对象,数值计算分析不同煤种、给煤粒度分布、流化风速、分离器效率及床压降对炉膛物料浓度分布的影响,计算分析结果表明,CFB锅炉运行中,针对不同煤质,可以通过优化给煤粒度分布和床压降来调节炉膛上部的物料浓度分布,低挥发分煤种的给煤粒度分布中细颗粒的比例要大一些。分离器性能越好,床质量越好,在相同的流化风速和床压降下,炉膛出口处物料浓度随d50、d99的减小而增大。     

Modelling and simulation of the 50 MWe CFBC boiler

A general mathematical model of CFBC boiler by taking the 50 MWe Tsinghua CFBC boiler as the object is established. The model has some distinguished features. Firstly, in order to describe the CFBC precisely, emphasis is paid to take the broad size distribution of feeding coal and bed inventory into consideration. Secondly, the employing of cell model makes it possible to show the distribution of any interested variable inside furnace. Thirdly, since partial aspects such as hydrodynamics, devolatilization of coal, combustion of char and the formation and reduction of harmful substances are considered in detail, therefore the emission at the outlet of the furnace can be estimated. By using the model, simulation is carried out to predict the performance of the 50 MWe Tsinghua CFBC boiler for both design and off-design operation. The results are useful for designers and possible improvement of design.     

Modelling and Simulation of tile 50 MWe CFBC Boiler

ＭｏｄｅｌｌｉｎｇａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｉｌｅ５０ＭＷｅＣＦＢＣＢｏｉｌｅｒ￥ＷｅｉｄｏｕＮｉ；ＺｈｅｎｇＬｉ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＴｈｅｒｍａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４，...     

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     

双支腿循环流化床炉膛翻床条件与防止控制试验研究

在双支腿循环流化床冷态试验台上进行了床料平衡试验,得到不同流化参数下风量和床压的动态曲线,基于并行流道阻力特性分析,提出双支腿炉膛翻床条件的预测方法,并模拟了控制逻辑对翻床的控制效果.结果表明:当流化风量大于临界翻床风量时,双支腿炉膛处于自平衡区,两侧炉膛的流化风量和床压的瞬时偏差能够相互纠正,两侧床料处于动态平衡;当流化风量小于临界翻床风量时,将发生翻床现象;临界翻床风量随着静止床料高度的增加而减小;采用调整风门开度的方法解决翻床问题存在局限性,床料平衡的首要策略是使双支腿系统处于自平衡状态运行.     

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.     

循环流化床锅炉物料平衡分析

循环流化床物料平衡是循环流化床燃烧的核心和基础,它影响到循环流化床燃烧效率和脱硫效率,并决定燃烧室内的热负荷分布。循环流化床“一进二出”的物料平衡系统是循环流化床的核心概念,也是理解循环流化床物料平衡的关键。本文介绍并分析了循环床物料平衡的某些问题,如循环流化床定态设计、床料质量和物料平衡模型等。循环流化床运行需要高的“床料质量”和较大物料循环量,要求流化床锅炉分离器分离效率曲线存在一个清晰的100％分离粒径截止点。循环流化床内物料平衡除了受分离器效率影响外,还受到给煤成灰及磨耗特性、床内颗粒分层、排渣方式及效率等因素的影响。     

CFB锅炉内物料停留时间的模型研究

提出了颗粒停留时间概念,将物料进行粒径和年龄的分档,并通过模型计算出各个粒径档的停留时间分布。推导的停留时间与用床存量除以物料给进率所得的停留时间概念上相符合,但更深刻地反映了同一粒度的物料在床内的停留时间并不相同,并以此为基础对CFB锅炉内的物料停留时间分布进行了模型计算,模型同时研究了不同运行参数对颗粒停留时间的影响。