六回路循环流化床锅炉回料失衡对炉内气固流动的影响研究

摘要

循环流化床(Circulating Fluidized Bed，CFB)锅炉是一项高效、清洁的燃烧技术，近年来朝着超临界蒸汽参数方向发展。多回路的大型CFB给料及回料扩散均匀直接影响到炉内温度分布、燃烧效率、气固流动及传热特性等，但目前文献中关于多回路CFB回料失衡对炉内气固流动影响的研究很少。
　　本文基于东方锅炉600MW超临界CFB锅炉设计方案，建立六回路CFB冷态试验台，针对六回路超临界CFB锅炉回料失衡时炉内的气固流动变化规律，进行冷态试验和相关数值模拟研究。
　　研究工作主要包括以下三个方面:1）开展回料失衡对炉内气固流动的影响冷态试验研究;2）以六回路CFB冷态试验台为研究对象，开展回料失衡对炉内气固流动影响的数值模拟研究工作;3）将数值模拟计算的结果与同工况条件下的试验结果进行对比。
　　试验结果表明:循环回路中断受阻后，炉内颗粒悬浮浓度指数型下降，并于一段时间后，达到稳定状态，且回料恢复正常后，系统能回复到初始平衡状态;单条循环回路中断受阻时，炉内截面各区域颗粒悬浮浓度分布较为均匀，且不同的单条循环回路中断受阻对炉内颗粒悬浮浓度的变化没有明显影响;同侧两条循环回路中断受阻对炉内两侧颗粒悬浮浓度分布影响较大;不同的运行参数对循环回路中断受阻时炉内气固流动变化规律有着明显的影响。
　　在数值模拟方面，本文以冷态试验台为研究对象，采用Fluent14.5软件，对回料失衡时，炉内气固流动进行相关数值模拟分析。数值模拟结果与同工况试验结果相比，吻合良好。
　　本研究的一些成果能够为六回路超临界CFB锅炉的实际运行提供技术参考。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及意义

1．1．1 能源利用现状及环保需求

1．1．2 超临界CFB锅炉的发展

1．2 CFB锅炉大型化发展对炉内物料扩散的影响

1．3 CFB锅炉炉内物料扩散的研究现状

1．4 课题目标及内容

第2章 试验系统及试验方法介绍

2．1 原型超临界CFB锅炉介绍

2．2 试验台模化计算

2．3 试验系统介绍

2．4 床料

2．5 试验方法及流程

第3章 试验结果讨论与分析

3．1 回路中断对炉内平均颗粒悬浮浓度的影响

3．2 中断单条循环回路的影响

3．2．1 中断单条循环回路对横向截面各区域的颗粒悬浮浓度分布的影响

3．2．2 中断不同回路的影响

3．2．3 空截面风速的影响

3．2．4 回料受阻阻力的影响

3．2．5 静止床高的影响

3．3 中断两条循环回路的影响

3．3．1 中断异侧两条循环回路

3．3．2 中断同侧两条循环回路

3．4 本章小结

第4章 双支腿六分离器CFB试验台回料失衡数值模拟

4．1 数值模拟的技术路线

4．2 几何模型

4．3 计算模型及参数设置

4．4 计算工况

4．5 数值模拟结果及分析

4．5．1 循环回路中断前炉内气固流动

4．5．2 循环回路中断受阻的影响

4．6 试验台数值模拟结果与试验结果对比

4．7 本章小结

第5章 全文总结及工作展望

5．1 研究总结

5．2 研究展望

符号表

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢