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.     

直流锅炉启动分离器数学模型与仿真

从对象工作过程的机理出发,建立了直流锅炉启动分离器的解析数学模型,在此基础上建立对象的领导具模型并进行仿真试验,验证了所建模型的正确性,为进一步建立直流锅炉炉机组全工况数学模型提供了必要条件。     

锅炉参数变化时汽轮机系统的仿真算法

采用实时仿真算法对锅炉-汽轮机系统动态特性进行了整体性模拟。首先建立了详尽的汽轮机各部件动态数学模型和热力系统流量网络计算模型，特别是除氧器、表面加热器和凝汽器的通用动态数学模型；然后，将汽轮机系统动态模型与锅炉系统动态模型连接为整体仿真模型，并进行仿真。该文还列出了锅炉某些参数变化时汽轮机系统几个关键基本参数仿真结果。对电站锅炉-汽轮机系统的整体性模拟可以对运行人员进行更加全面的指导，并且为进行单元机组的瞬态性能计算，进而修正稳态性能计算结果奠定了基础。图12参3     

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。     

75t_h树皮_煤粉复合燃烧系统的建模与仿真

75t/h树皮－煤粉复合燃烧锅炉是以树皮和煤粉为燃料的锅炉。针对其燃烧系统进行了建模,得到了它的燃烧系统的对象模型,同时对其控制系统进行了仿真。     

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。     

660 MW超超临界直流锅炉水冷壁系统动态特性仿真

通过机理分析和合理简化,建立了某电厂660 MW超超临界直流锅炉水冷壁系统的非线性移动边界动态数学模型,并对该锅炉在75%热耗率验收(Turbine Heat Acceptance,THA)工况和额定(Boiler Rated Load,BRL)工况下水冷壁系统的动态特性进行仿真,结果表明:各种扰动下水冷壁系统各参数的变化趋势均能通过机理分析给予合理解释;在不同的扰动输入下,水冷壁系统各参数的动态特性各异;当75%THA工况时,在进口焓值阶跃扰动下,蒸发段长度的动态响应存在超调;当75%THA工况和BRL工况时,在进口焓值阶跃扰动下,出口蒸汽比焓在其响应初期都存在逆向变化过程。研究工作加深了对660 MW超超临界直流锅炉水冷壁系统动态特性的认识,可为优化该型锅炉的设计、控制和运行以及电站仿真机的开发提供理论参考。     

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。     

连铸机结晶器不同冷却方式的数值模拟

建立了方坯连铸机结晶器冷却过程的二维非稳态传热的数学模型，对结晶器在喷淋冷却与循环冷却下的冷却过程进行了模拟，对不同冷却方式的数值结果进行了对比，并得最喷淋冷却结晶器上的最佳热流分布。     

冲压发动机涡轮泵建模及能耗分析

本文应用机理建模和实验数据辨识相结合的方法建立了冲压发动机涡轮泵的瞬态数学模型,并根据所建的数学模型,比较了涡轮泵式供油系统两种控制策略离心泵的效率,指出离心泵用变速调节比用出口阀门调节流量能够更好地节约能耗。     

燃油烟管蒸汽锅炉热力设计优化数学模型的研究

为了优化燃油烟管锅炉热力设计,根据热力设备优化理论。分析确定了优化的独立变量和相关变量,以及目标函数。结合热力设计过程。对目标函数的中间变量进行了求解,并确定了优化的约束条件,建立了完整的优化数学模型。此外,编制了计算机求解程序,并对一个典型燃油烟管锅炉进行了优化,优化结果表明,该优化模型和求解程序是有效和实用的。     

循环流化床锅炉传热数学模型研究

在国内外研究的基础上,结合环－核结构的流动模型建立了循环流化床锅炉的传热数学模型。利用该模型对循环流化床锅炉的对流、辐射传热特性进行了仿真研究,并对结果进行分析。仿真结果表明,循环流化床锅炉的对流传热系数与截面平均颗粒体积份额有密切关系,而辐射传热系数与环形区内温度密切相关;循环流化床锅炉辐射传热占总传热的份额随炉膛高度的增加而增大．     

锅炉二次风道流动特性的模拟优化

以武汉武锅能源工程有限公司设计的二次风道为对象,运用数值模拟的方法考查了改造前后二次风道各出口空气的速度分布和质量流量分配情况。结果表明,通过布置弧形挡板,风道出口速度的均匀性显著提升,最大变异系数Cv由29%下降到9%,而且还避免了因风速不均引起的烧边现象。此外,改进后风道各出口空气的流量分配非常接近理想工况,与理想工况的偏差从9.9%缩小到2.1%。     

Modelling of the Absorption and Desorption Process of Chemical Heat Pumps

A simple model for the desorption and absorption process of the chemical heat pump is presented in this paper, It is based on the assumption of a definite reaction front. The results from m this model are compared with those obtained by finite difference method and it is observed that there is almost no difference between them.     

循环流化床锅炉炉内压降分布及物料粒径分布的计算

根据物料总体平衡建立了循环流化床锅炉炉内压降分布和物料粒径分布的数学模型 ,模型中考虑了颗粒破碎、磨损以及缩核对物料粒径分布变化的影响。作为循环流化床锅炉整体数学模型的基础 ,该模型不仅计算了所有物料的总体粒径分布 ,也计算了焦炭、石灰石和惰性床料单独的粒径分布。最后给出了炉内压降和不同位置处物料粒径分布的仿真结果 ,并对结果进行了分析     

加压流化床煤气化计算模型研究

为了探索大型加压流化床煤气化的最佳操作条件和设计参数,建立了针对加压流化床气化方式的计算模型,包括颗粒模型、气相模型、气泡模型和焓平衡模型,分析了单位给煤量、氧量和水蒸气等操作参数对碳转化率、产气量和冷煤气效率等参数的影响,并确定了给煤量的最佳操作范围.结果表明:初期碳转化率均保持在99%以上,对于相同床面积的气化炉,可通过提高反应压力来提高气化炉处理量;反应压力由1.5MPa提高到2.1MPa时(提高40%),单位煤产气量可增加34%以上;反应压力为2.1 MPa时,给煤量的最佳操作范围为2.0~2.5kg/(m2·s);氧煤比为0.6~0.7时,冷煤气效率可达到77%;生成气体的热值与水蒸气比成正比.     

锅炉水冷壁数学模型研究

水冷壁数学模型是锅炉水冷壁动态特性研究的关键.在分析和总结前人研究成果的基础上,将锅炉的水冷壁数学模分为固定边界法和移动边界法两大类.重点介绍了移动边界法数学模型,对采用Lagrange流体质点追踪思想的移动边界法、采用非线性集总参数的移动边界法和基于热量节点与流量节点的移动边界法数学模型的特点和基本计算方法进行了比较,指出了各种方法的优缺点.     

CFBC锅炉炉内多重内循环燃烧技术研究与应用

本文论述了由ＣＦＢＣ锅炉炉膛下部密相区内循环燃烧技术与炉膛上部稀相区空间循环燃烧技术所构成的炉内多重内循环燃烧技术的原理与结构。应用本技术所设计完成的循环流化床锅炉,具有效率高、体积小、成本低、磨损轻、动力消耗低、运行稳定、操作方便、负荷调节范围广、煤种适应性强等优点,是工业循环流化床锅炉的理想炉型。长期的运行实践证明,炉内多重内循环燃烧技术是适用于矮小燃烧空间的工业循环流化床锅炉的理想技术之一。     

660MW超超临界旋流对冲燃煤锅炉NOx分布数值模拟

利用AnsysFluent14．0软件对某电厂660MW超超临界旋流燃煤锅炉进行NOx生成规律的数值模拟,并将数值模拟结果与现场实际测量结果进行了比较．结果表明：数值模拟结果与现场实际测量结果吻合较好,验证了数值模拟结果的有效性;第1层燃烧器区域生成NOx的体积分数比其他2层高,燃烧器出口附近NOx的体积分数迅速升高到0．001;从第1层燃烧器开始沿炉膛高度方向,NOx体积分数逐渐降低,炉内NOx体积分数最高的区域位于后墙第2层燃烧器上方．     

大容量超临界直流锅炉锅内过程全工况实时仿真数学模型及动态特性

在分析苏制500MW超临界压力直流锅炉结构和特性的基础上，从设备的工作机理出发，以质量、能量、动量守恒定律为依据，建立了适用于超临界压力直流锅炉的水冷壁、过热器、点火分离器等设备的全工况算法。并采用模块化的建模技术，在华北电力大学仿真与控制研究所研制的STAR—90仿真平台上建立了苏制500MW超临界压力直流锅炉锅内过程的全工况的实时仿真数学模型。该模型能够准确地模拟实际机组的启、停过程和可能发生的故障。进行了给水量扰动、功率扰动和燃料量扰动的动态实验。实验结果表明：所建立的苏制500MW超临界压力直流锅炉全工况的实时仿真数学模型具有良好的动态特性。图5表4参6