应用于循环流化床锅炉气固流动和燃烧的CPFD 数值模拟

利用计算颗粒流体力学(CPFD)商业软件 BarracudaTM对工业循环流化床锅炉中的气固流动和燃烧过程进行了数值模拟,通过模拟得到了炉膛从启动到稳定运行的动态变化过程。在气固流动方面,结果体现了循环流化床锅炉中炉内颗粒的整体流动形态和特性,并准确预测出磨损的发生位置;在燃烧方面,计算结果证明采用简化的煤燃烧机制是合理有效的,得到的炉膛温度分布和气体成分分布均与实际测试情况吻合。验证了利用 CPFD 手段预测循环流化床中气固流动和燃烧过程的潜力和可行性。     

卧式循环流化床锅炉燃烧特性的数值模拟分析

介绍了小型卧式循环流化床结构、性能及技术特点,以7WM卧式循环流化床锅炉为研究对象,以CFD软件FLUENT为计算平台,进行数值模拟,研究分析了炉内流场、压力分布、温度分布、颗粒浓度及CO、CO2等组分浓度,用以优化锅炉设计。     

循环流化床内稠密气固两相流动的数值模拟

颗粒团聚是稠密气固两相流动中的一个重要现象，该文定义了颗粒团聚合力的概念来表征稠密气固两相流动中颗粒所受到的团聚效应，对单个颗粒进行了全受力分析，得到了聚合力的线形模型表达式。采用聚合力的线形模型，将两相流场分为稀相区和浓相颗粒团，将颗粒团视为整体离散相，文中数值模拟了循环流化床内的稠密气固两相流动，得到了床内颗粒团分布、颗粒团大小、床内空隙率、气相速度、颗粒相速度的详细分布，揭示了循环流化床内稠密气固两相流场的规律，以及循环流化床内两相流场的核心—环形流动结构。计算结果与前人实验结果相符并表明，采用该模型及其算法模拟循环流化床内稠密气固两相流动是可行的。     

75 t/h循环流化床燃烧系统数值模拟

以中国科学院工程热物理研究所(IET)设计的1台75t／h循环流化床(CFB)锅炉为基础，建立了能描述宽筛分CFB锅炉炉内流动、燃烧、传热过程的数学模型，并模拟了IET设计的CFB锅炉的运行。模拟计算结果均在合理范围之内，且从机理上也获得合理解释，为CFB向大型化发展奠定了基础。     

烟煤和油页岩循环流化床锅炉颗粒流动数值模拟分析

针对1 MWth循环流化床锅炉试验台设计,采用计算流体力学软件FLUENT6.3,对炉膛内部煤颗粒和油页岩颗粒流动分别进行数值模拟。结果表明:烟煤和油页岩颗粒在循环流化床内流动均符合"环-核"流动;颗粒对左边的冲击大于右边,在实际运行中应着重对炉膛左侧采取防磨措施;稀相区油页岩颗粒压力衰减速度快于烟煤颗粒。     

油页岩循环流化床锅炉炉内温度与SO2浓度的数值模拟

针对1 MWth循环流化床锅炉试验台设计,采用计算流体力学软件FLUENT6.3,对炉膛内部燃烧进行数值模拟,对不同工况性能进行预测。结果表明:5 m/s为最佳运行风速,循环倍率6为设计最适宜倍率,设计时应适当增加炉膛高度并相应多布置些受热面。     

循环流化床锅炉燃烧效率探讨

阐述了循环流化床锅炉煤粒的燃烧过程,并结合高坝发电厂已投运两年的引进４１０ｔ／ｈＣＦＢ锅炉运行情况,提出提高循环流化床锅炉燃烧效率的有效方法,并作了简要理论分析。     

循环流化床锅炉的燃烧控制系统

对循环流化床锅炉燃烧系统的常规ＰＩＤ控制进行了分析,提出了对锅炉燃烧系进行模糊控制的３种方案,即对系数Ｋｅ,Ｋｅｃ,Ｋｕ,Ｋｉ进行多变量寻优的模糊控制器,参数自修正模糊控制器,在全论域范围内采用带有自调整因子的模糊控制器,并对３种模糊控制方案进行了仿真与比较,给出了适应循环流化床锅炉系统模糊控制的最佳方案。     

600MW超临界循环流化床锅炉炉膛气固流场的数值模拟

利用Fluent软件对某600 MW超临界裤衩腿六分离器循环流化床锅炉炉膛的气固流场进行数值模拟研究.模拟采用双流体模型,分析炉膛颗粒浓度轴向分布,颗粒浓度与轴向速度的径向分布以及六分离器气同流率的不均匀性.结果表明:颗粒浓度的轴向分布呈稀密两相区分布;裤衩腿区内墙有较浓颗粒回流;稀相区颗粒呈双环核分布,中隔墙及前后墙回流明显;中隔墙边壁及间隙区颗粒浓度高于侧墙边壁浓度;悬吊屏屏间隔区域颗粒浓度比悬吊屏外侧区域颗粒浓度低;六分离器中中间位置固相颗粒质量流率高于两边位置,两边位置差别不大.     

循环流化床锅炉旋风分离器数值模拟及改造

某台循环流化床锅炉自投运以来,由于旋风分离器效率较低使得飞灰可燃物含量较高,严重影响了锅炉的经济运行.为了提高旋风分离器的分离效率,利用数值模拟技术对分离器的改造方案进行了优化.模拟结果和改造后的实测数据显示,改造后飞灰含碳量由23.83%降至19.65%,锅炉运行经济性提高.     

大型循环流化床锅炉的燃烧优化设计

介绍了循环流化床(CFB)锅炉的燃烧形式,细颗粒燃料在CFB中的燃烧特性和存在问题。为了改善细颗粒燃料在CFB中的燃烧环境,提出热风送粉方式对其进行加热和混合,通过燃烧器预燃后送入炉膛燃烧的方案。通过这种方式,部分改善了细颗粒燃料的缺氧燃烧情况,实现了对炉膛内氧量分布的优化;并通过部分细颗粒燃料的预燃烧,提高了炉膛下部温度,促进燃料燃烧,抑制难燃燃料的后燃问题。     

浅谈循环流化床锅炉的燃烧调整

该文根据设计和运行经验，简单介绍了用高温旋风分离器作气固分离装置的循环流化床锅炉主要燃烧参数的运行调整。图１     

循环流化床锅炉燃烧设备的安装

针对循环流化床锅炉结构和运行特点 ,在论述锅炉燃烧设备的特殊性基础上 ,介绍了安装燃烧室、流化床及旋风分离器等部件时采取的相应技术措施 ,并提出了循环流化床锅炉调试中出现的问题及其处理措施。     

高钠煤燃烧利用现状

对高钠煤燃烧利用现状进行了综述。根据萃取方式,煤中钠的存在形式可分为水溶性钠、酸溶性钠和不可溶钠。介绍了煤阶、显微组分和氯对煤中钠存在形式的影响,概括燃烧过程中煤中钠的迁移规律及其影响因素。在燃烧前期煤中钠可在不同存在形式之间转化,并在燃烧后期由煤中释放出来。阐明了高钠煤燃烧利用过程中的沾污机理:释放到烟气中的钠冷凝在换热面管壁上,并与烟气中物质化合形成硫酸盐,由此造成的沾污是黏结性积灰和高温腐蚀综合作用的结果。最后,结合高钠煤沾污的特点,概述了高钠煤燃烧利用过程中防止沾污与积灰的方法,并讨论潜在的高钠煤提质技术。     

循环流化床锅炉的燃烧调整

对循环流化床锅炉的几个主要参数作了简单的介绍，就其运行中如何调整，提出了自己的建议，对循环流化床锅炉的稳定运行具有作用。     

采用燃烧系统模型预测锅炉效率和NO_x排放浓度

以某电厂燃煤锅炉燃烧调整试验数据为基础,运用BP神经网络建立锅炉效率与NOx排放浓度的双目标锅炉燃烧系统模型,并用遗传算法优化BP神经网络的权值和阈值产生优化型GA-BP神经网络模型。通过对2种模型预测误差的比较表明,GA-BP神经网络模型的锅炉效率平均预测误差由6%降至3.4%,NOx排放浓度平均预测误差由0.1%降至0.04%,泛化能力相对于BP神经网络模型大大增强,可适用于建立锅炉燃烧优化系统。     

循环流化床锅炉点火系统的数值模拟分析

循环流化床(CFB)锅炉点火系统主要以风道燃烧器为主。风道燃烧器在实际运行时,燃油着火和燃尽性能不是很理想,会出现火焰贴壁、壁面结焦等现象,因此对CFB锅炉点火系统进行数值模拟研究。针对内蒙古某电厂CFB锅炉风道燃烧器实际燃烧工况,选用非结构化有限元体积网格模型进行数值模拟。通过对点火系统的数值模拟和实测结果比较分析,验证了针对内蒙古某电厂CFB锅炉点火系统进行理论模拟所设置的物理模型和边界条件是符合实际的,理论模拟和实测结果的相对误差在10%范围内,结果较为理想。说明利用FLUENT软件对点火系统内温度场及压力场的情况进行模拟分析是可行的,对同类电厂具有一定的参考价值。     

循环流化床锅炉优化燃烧调整试验研究

针对某电厂循环流化床锅炉投产后存在的问题,进行了锅炉煤粉细度、一次风量、二次风量及配比、过量空气系数等单因素的燃烧优化调整试验。结果表明,调整原煤粒度有利于减少锅炉不完全燃烧热损失,协调一、二次风量可降低排烟热损失,提高锅炉效率。通过燃烧优化调整基本上解决了存在的问题,提高了锅炉效率。     

循环流化床锅炉燃烧计算探讨

介绍循环流化床锅炉加入石灰石后,对锅炉燃烧计算的影响,以及燃煤消耗量、石灰石消耗量、所需空气量、产生烟气量等数据的详细计算方法。