超临界煤粉炉燃烧特性的大涡模拟研究

计算流体力学(CFD)在锅炉的研究与开发中有着广泛应用．近年来,大涡模拟(LES)对煤粉射流火焰的模拟得到不断改进和验证,是一种潜力巨大的模拟手段．本文采用LES方法模拟660 MW超超临界二次再热锅炉的炉内过程,研究了煤粉在炉内的扩散及燃烧特性．通过与雷诺时均法(RANS)对比,分析了LES方法模拟大尺度空间气固流动及反应过程中的特点．结果表明,湍流脉动对颗粒扩散行为具有重要影响,采用LES方法能够提供湍流信息在时间尺度上的发展特征,因而显著提升了对流场特征、燃料颗粒扩散以及煤粉着火等关键过程的预测精度,有助于加深对炉内燃烧过程的理解．     

试析如何利用电力营销稽查提高营销效率

根据国家电网公司"三集五大"建设的要求,国家电网公司所属电力企业完成了电力营销工作专业化、扁平化、集约化、条状垂直管理和精益化管理架构的建设,基础业务层横向协调要求提高、纵向监控要求提高。因此电力营销工作的稽查管理成为电力企业营销工作成败的关键。本文从电力营销稽查工作的主要内容入手,深入探讨了稽查工作在电力营销工作中的作用,并分析了当前电力营销稽查工作存在的不足,为提高营销稽查效率提供参考。     

循环流化床内煤矸石一维燃烧模型

为研究煤矸石在循环流化床锅炉内的燃烧性能,建立了预测煤矸石在锅炉内燃烧后的飞灰底渣残炭量的一维燃烧数学模型。建模采用"小室模型"的方法,将炉膛沿高度方向划分为多段小室,分别建立了质量平衡、动量平衡和组分平衡方程,计算得到了煤矸石燃烧特性沿炉膛高度的一维分布结果。与其他煤矸石燃烧模型不同的是,该模型详细考虑了锅炉内部气固流动、多孔介质传质和化学反应过程,并且耦合了颗粒在循环流化床锅炉的一维停留时间分布模型,模拟了颗粒在炉膛内部的流动过程。通过对模型的计算,得到矸石在循环流化床锅炉中的燃烧速率控制因素,以及矸石燃烧后的飞灰底渣残炭量与矸石物性参数和锅炉运行参数的关系。利用该模型计算并分析得到:矸石燃烧速率由灰层传质速率控制;选取灰层孔隙率大的矸石、增大锅炉热负荷、选取7m/s的风速、投入100~1 000μm的颗粒燃烧效率最高,飞灰或底渣残炭量最低。     

W火焰锅炉无烟煤煤粉气流着火特性

针对采用缝隙式燃烧器的600 MW超临界W火焰锅炉进行了热态试验研究,着重考察了不同工况下无烟煤煤粉气流的着火特性。试验结果表明,煤粉气流着火特性受燃烧器配风和煤粉浓度影响较为敏感。较低的一次风速可以显著缩短浓相煤粉气流着火距离,在1 m左右可以稳定的着火;二次风应在煤粉气流着火后补入,过大或过小的二次风均容易引起燃烧恶化;无烟煤煤粉气流的燃烧宜采用较高的煤粉浓度,煤粉浓度提高至1.0 kg/kg后浓相煤粉气流的着火更加稳定。控制合适的煤粉气流着火距离对W火焰锅炉运行非常重要,着火延迟距离过大后会引起火焰中心的下移从而容易造成冷灰斗区域的温度过高。     

高速煤粉射流火焰形态特征的实验研究

利用Hencken型平焰燃烧系统开展了高速煤粉射流燃烧实验,并结合煤粉射流火焰形态图谱对其火焰形态及主要影响因素进行分析.结果表明,射流速度提高促使煤粉火焰形态从群燃火焰向分散燃烧转变,在高速下呈现出较短、较暗的煤粉火焰,其中煤粉质量浓度下降和流场卷吸掺混增强均有影响.高Re数受限射流会引发强烈壁面回流,并裹挟边壁落粉...     

600 MW超临界循环流化床锅炉

超临界循环流化床(CFB)燃烧技术作为新一代CFB技术,综合了超临界蒸汽循环高效率和循环流化床低成本实现低污染排放两方面的优势,具有广阔的发展前景.介绍了国内外超临界CFB锅炉研究工作的最新进展和自行设计的600 MW超临界CFB锅炉设计.     

二次氧量对分级气化炉气化特性的影响

分级给氧气流床气化炉具有碳转化率高、炉内混合过程强烈、喷嘴附近温度较低等优点。本文采用CFD数值模拟的方法研究了二次氧量变化对气化炉运行特性的影响,分析比较了不同二次给氧量下相交射流火焰特性的变化,及相交射流对煤气化炉炉内整体混合过程、煤气化特性的影响。发现当二次给氧量下降时,受炉内回流流场的影响,二次火焰明显随回流发生偏斜,壁面温度升高。当二次给氧量小于总给氧量的8%时,其射流动量不足以影响主射流产生的宏观流场。     

管径对垂直上升管内气液两相流流型的影响

以空气和水作为介质,在管径分别为20mm与8mm的垂直上升管内进行了常压下气液两相流流型的实验研究,得到了这两种管径下泡状流、弹状流、乳状流和环状流等流型,得到的绝大部分实验点与Hewitt和Roberts流型图相符合,并根据实验结果修正了流型图的转化边界.对于气液两相流垂直上升流动,环状流发生所需的气相折算速度几乎不随液相折算速度的变化而变化.不同管径条件下,各种气液两相流流型发生的范围和转换趋势基本一致,乳状流向环状流的转换界限基本重叠,而泡状流与弹状流的界限变化大一些.由于弹状流的换热与泡状流的换热完全相同,因此泡状流与弹状流的界限误差对传热而言并不重要,可以忽略管径对Hewitt和Roberts流型图的影响.     

用简化PDF模型对气化炉运行特性的分析

应用CFD(computational fluid dynamics) 软件FLUENT对某化肥厂Texaco水煤浆气化炉进行三维数值模拟，计算采用贴体网格，简化PDF方法模拟湍流燃烧，编制UDF分别考虑了焦炭同O2、H2O、CO2和H2的反应。计算考察了改变水煤浆浓度及[C]/[O]原子比等重要参数对气化炉运行特性的影响。焦炭仅同氧气反应时的转化率为32%, 而总转化率为95%，说明焦炭同H2O、CO2和H2的异相反应在气化过程中占重要作用；煤粉粒度越大，碳转化率越低，粒度为175 mm时，碳转化率仅为72%；气化温度是影响气化反应的决定性因素。随着水煤浆浓度的增高，CO摩尔分数明显升高、H2O和CO2摩尔分数明显降低，H2摩尔分数略有降低。随着[O]/[C]原子比的增加，H2摩尔分数明显降低，CO和CO2摩尔分数几本不变。出口温度和碳转化率随煤浆浓度和[O]/[C]原子比的增加而增高。冷煤气效率随煤浆浓度的提高而提高，随[O]/[C]比的增加会在1~1.05之间出现峰值。