一、电站锅炉煤粉燃烧过程及其NO_x生成的数值模拟(论文文献综述)
刘鹏[1](2021)在《基于TRI煤粉锅炉碳烟生成模拟和煤粉颗粒对辐射影响分析》文中提出大型煤粉锅炉在燃烧时,由于湍流辐射交互作用(TRI)会影响温度场,进而影响碳烟以及NOX等污染物生成。本文以某电厂300MW四角切圆电站锅炉为研究对象,采用数值模拟的方法,分析基于湍流辐射交互作用下锅炉炉膛燃烧温度场、对碳烟生成和NOX的影响,以及温度湍流和颗粒等对辐射换热的影响。依据HG1025/17.5-HM型300MW亚临界自然循环汽包锅炉的设计参数及结构尺寸,进行湍流辐射交互作用下的煤粉燃烧模拟。利用ICEM软件对锅炉本体进行网格划分。同时,利用软件Fluent对TRI作用下的炉膛煤粉燃烧、碳烟、NOX生成以及颗粒和温度湍流等对辐射换热影响等进行数值模拟分析。采用自定义标量法(UDF)和群体平衡模型(PBM)对电站煤粉锅炉湍流辐射交互作用进行数值模拟。利用Fluent软件的自定义标量法将湍流辐射脉动的辐射源项加入到辐射方程中。同时,利用软件自带的PBM模型,以此对湍流辐射交互作用进行相关模拟分析。对不同负荷条件下有无湍流辐射交互作用的煤粉燃烧进行模拟研究。分别在140MW、210MW、和300MW三种负荷的条件下,对有无湍流辐射交互作用下煤粉燃烧过程进行数值模拟。结果表明:总体来说,随着锅炉负荷的降低,温度下降,NOX含量下降明显,但对炉膛内O2和CO含量却没有过多影响。在有TRI作用下的煤粉燃烧温度在同负荷下温度更低,平均温度分别下降57K、51K和54K,污染物排放相对降低,O2和CO含量没有太多变化。对140MW有无TRI作用条件下的碳烟的生成、温度脉动影响、煤粉颗粒对其作用。结果表明:考虑TRI作用后由于温度降低碳烟平均浓度增加,在15m处增加1.524g/m3,证明其温度与碳烟生成成负相关。同时考虑TRI作用后,碳烟影响范围更广,聚集效应更加集中。煤粉停留时间更长,并由于其温度脉动引起的湍流辐射交互作用增加了炉膛火焰的辐射换热。同时由于燃烧颗粒的散射作用,炉膛内湍动能分布更扩散,湍动能数更大,颗粒数相对增加,各截面炉膛不透明度增大,增加炉膛背景辐射,因此TRI中颗粒湍流脉动不能忽略。
康俊杰[2](2021)在《电站锅炉燃烧和SCR脱硝系统一体化建模与优化控制研究》文中指出随着我国能源结构的变化,为了接纳更多的新能源并提高电网调峰调频的灵活性,燃煤火力发电机组将更多运行在低负荷、变负荷工况,造成机组性能及控制方式发生重大变化。深入分析燃煤火电机组在全局工况下的运行特性,研发新型优化控制策略,挖掘机组节能潜力,实现宽负荷范围下的安全稳定、节能环保运行,已成为新形势下火力发电主动适应角色转换,提升市场竞争力的重要举措。锅炉的燃烧优化涉及安全性、经济性和环保性三个方面,目前的研究集中单一方面,缺乏对这三个方面的综合考虑。本论文首先从安全性方面考虑了结渣状态对锅炉燃烧传热模型的影响,在此基础上设计了在线辨识系统,对结渣率进行辨识;进而利用DCS系统中的大数据信息建立了锅炉燃烧过程和SCR脱硝系统深度学习神经网络的预测模型,并在此基础上提出了喷氨量精准控制策略,避免了 SCR系统喷氨量和NOx排放不匹配的问题,保证了其环保性;最后,根据现场运行的实际需求,将理论与实际工程相结合,将离线优化与在线寻优相结合,实现了在线实时锅炉优化,提高了锅炉燃烧的经济性。论文的主要研究内容如下:1.针对复杂燃烧过程的结渣问题,建立了结渣状态的锅炉燃烧传热理论模型。基于特征模型和自适应黄金分割方法,设计了受热面结渣情况的辨识系统,将在线辨识与基于CFD的锅炉燃烧传热仿真模块相结合,为无法实时用设备测量的燃烧过程的结渣情况,提供了一种新的控制策略;为合理调整锅炉运行参数,帮助运行人员及时了解燃烧的安全状态,防止由结渣情况引发的事故提供了一种辨识手段。2.构建了一个基于混合LSTM和CNN神经网络的燃煤锅炉NOx排放预测的动态模型。利用小波变换(WT)的信号处理技术,将原始燃烧数据样本分解为一个平滑近似分量和一系列的细节分量。利用LSTM深度网络建立了近似分量的动态模型,预测NOx排放的整体趋势;同时,利用3个CNN神经网络对多个细节分量分别进行动态建模,预测NOx排放的特征信息。最后,将两个预测模型融合,得到最终的NOx排放模型。仿真结果表明,该方法能够实现准确稳定的建模和良好的预测性能。与典型的建模方法相比,该模型具有更好的通用性和可重复性。3.为了充分利用历史信息和未来信息,综合考虑输入变量对输出的影响,利用动态联合互信息(DJMI)估计了每个输入变量的延迟时间。采用双向长短时记忆(Bi-LSTM)深度学习算法对燃煤锅炉SCR系统出口 NOx排放进行预测,提高了预测精度,并建立了预测未来3min的t+3时刻的NOx模型。仿真结果表明该预测模型比当前时刻的波形有明显的提前,提前时间完全满足现场实际喷氨控制的要求。利用该模型可以及时调整喷氨量,对降低污染物排放、降低燃煤机组成本具有指导意义。4.通过SCR入口 NOx排放将锅炉燃烧模型和SCR系统模型整合起来,形成预测SCR出口NOx排放的一体化动态模型,并将其作为智能预测前馈信号构建智能前馈控制系统对SCR喷氨量进行精准控制。仿真结果表明,提出的一体化智能前馈预测控制方法控制效果好,喷氨控制平稳,能够满足具有大惯性、大延迟特性工业对象的控制需求。5.提出了一种基于灰色关联理论的案例推理(GR-CBR)锅炉燃烧在线优化方法。采用全局优化算法离线建立了优化案例库,结合主、客观因素利用遗传算法优化案例推理特征权重,提高了检索精度,并能从庞大的案例库中检索出与目标案例相匹配的案例。在保证机组稳定燃烧的同时,兼顾锅炉燃烧效率和NOx排放浓度,合理给出二、三次风门挡板开度指令及氧量定值,实现锅炉稳定经济燃烧。系统整体运用到某350MW燃煤发电机组,简化了优化计算的过程,寻优时间短,稳定性高,适合在线实时寻优。
刘鹏中[3](2021)在《单锥旋流燃烧器气固流动和燃烧特性的研究》文中研究指明旋流燃烧器是煤粉工业锅炉高效低氮燃烧研究的核心和重点。本文对单锥旋流燃烧器开展冷态模化和煤粉燃烧试验,通过对比一次风粉逆向射流给入方式研究浓淡直流给入时的气固流动和燃烧特性,以及助燃二次风配风方式对其燃烧特性的影响。最终结论如下:(1)相较于一次风粉逆向射流给入方式,单锥旋流燃烧器采用浓淡分离直流给入方式时,预燃室内无回流现象,助燃二次风同一次风粉混合区域较长,颗粒呈现“内粗外细,内浓外淡”分布。煤粉燃烧在预燃室内形成中心高温无氧强还原性气氛,该区域内温度峰值较低且变化较小,无氧区域半径较大且CO平均浓度较高。预燃室外的煤粉火焰形态稳定亮度较低,但火焰行程大幅增加。意味着单锥旋流燃烧器的煤粉浓度场同温度场和组分场耦合合理,着火稳燃能力降低而抑制NOx生成能力较强,同时火焰形态稳定性较好。(2)单锥旋流燃烧器在内外二次风量比为1/2和内二次风旋流数为1.67时,高温无氧强还原性气氛区域的温度峰值以及边壁空气层温度适中,无氧区域半径较大且CO平均浓度较高,预燃室外火焰长度较长且出口直径和发散角度适中。表明燃烧初期着火稳燃能力适中而抑制NOx生成能力以及火焰行程增加,有利于降低NOx含量以及提高燃烧效率。
张鹏[4](2021)在《电厂350MW燃煤锅炉低氮燃烧及脱硝技术研究》文中研究指明在我国燃煤发电机组在电力生产中占有很大的比重,伴随着我国经济总量的高速发展,电力的总需求量在不断的增加,耗煤总量也一起显着的增加,直接引起了燃煤锅炉NOx排放总量不断增加。随着国家节能减排政策的实施,为积极响应电力的绿色发展,针对某电力公司燃煤机组原有老旧锅炉进行了氮氧化物低排改造。综合考虑现阶段国内外机组的改造状况,此次改造一方面从低氮燃烧的角度,对原锅炉燃烧方式进行了调整,从源头上降低了氮氧化物的生成,另一方面为了更进一步降低排入大气中的氮氧化物,在尾部烟道新增了催化还原反应脱硝工艺,从而实现了超低排放,本文主要进行了以下工作:(1)对原有锅炉燃烧存在的问题进行了深入的分析,指出该锅炉在炉膛中燃烧集中,导致燃烧区域温度过高,生成的NOx较多。在配风上没有分级,在燃烧区域内风量一次完全配给,因此在燃烧区域氧量较大,富氧燃烧导致更多的氮氧化物生成。原有的直流缝隙式燃烧器没有降低氮氧化物的理念,比较陈旧。与运行中燃烧不稳定、飞灰含碳量高、炉膛结渣等问题密切相关。(2)针对原锅炉燃烧中存在的问题,选用低氮燃烧器,并对燃料进行浓淡分离,在配风上整体布置分级配风,燃烧器布置C型风,重新设计后实现在锅炉燃烧区域形成燃料主燃区、氮氧化物还原区、燃尽区三个区域,有效的降低了锅炉主燃烧区域的温度,合理的分配了燃烧区域氧量的供给,在实现了锅炉低氮燃烧的状况下同时解决了燃烧的稳定型、效率和结渣问题。(3)对改造前后的燃烧状况使用FLUENT软件进行了模拟对比,从云图可以清楚的看到采用分级配风和浓度分离燃烧后大幅的降低在燃烧过程中生成的氮氧化物浓度。对改造后锅炉不同运行工况燃烧后的氮氧化物及氧量数据进行了采集整理,数据表明在不同工况氮氧化物的含量基本符合预期,在低负荷阶段氧量变动较大,影响较大,负荷较高后炉膛温度对氮氧化物的影响比较明显,对机组运行有一定参考意义。(4)该机组在设计之初没有考虑氮氧化物的低排问题,此次改造为进一步降低烟气中氮氧化物的浓度,在尾部烟道增加了氮氧化物催化还原反应的工艺。本文对SCR脱硝工艺进行了对比和选型,对工艺中尿素热解流程和SCR反应器进行了设计计算,对催化剂进行了选型。最后采集了该反应器出口的运行参数进行了分析对比,表明改造能够实现预期超低排放目标。
付鑫[5](2021)在《电站锅炉高温腐蚀及NOx形成协同控制技术研究》文中认为近年来,随着各大企业对保护环境的意识逐渐增强,火电厂污染物排放引起广泛关注。为解决污染物排放问题,许多火电厂采用降低氧量的方法来降低NOX排放,然而炉内氧量偏低导致煤粉燃烧不充分产生大量的还原性气体CO和腐蚀性气体H2S,烟气中H2S气体与水冷壁表面的金属发生化学反应,导致锅炉水冷壁发生高温腐蚀,严重威胁锅炉运行的安全性。本文针对某电厂350MW机组锅炉进行试验,将现场试验与数值计算二者结合,通过提高锅炉运行氧量的方法降低炉内烟气中的还原性气体含量。但提高运行氧量势必会导致炉内NOX含量升高,所以通过调整燃尽风摆角降低炉内NOX含量。现场试验和数值计算均得出氧量提高至3.72%后可以有效将水冷壁近壁区烟气中的CO气体浓度降低至30000ppm以下,H2S浓度降低至200ppm以下。在提高氧量后将燃尽风上摆可以有效降低由于氧量的提高带来的炉内氮氧化物含量升高的问题,并结合SCR系统可以很好地控制氮氧化物的排放量。并且对锅炉燃烧器配风系统进行加装贴壁风改造研究,结果表明:加装贴壁风后可提高炉膛四周水冷壁近壁区烟气中氧气含量,使近壁区烟气中氧量平均在0.12左右,并且可使主燃烧区水冷壁贴壁烟气温度由1500K降低到1000K左右,且有效降低水冷壁近壁区烟气中的CO和H2S气体浓度。在保证锅炉安全经济运行的前提下,通过加装贴壁风可降低由于水冷壁高温腐蚀发生爆管的现象,为350MW四角切圆锅炉水冷壁高温腐蚀治理提供思路。
谢晓强[6](2021)在《600MW前后墙对冲燃煤锅炉侧墙CO富集与优化研究》文中研究指明我国电力生产以燃煤发电为主,燃煤发电约占每年发电总量的70%。目前,前后墙对冲燃烧是大型电站锅炉广泛采用的一种燃烧方式。在前后墙对冲燃烧锅炉中,各燃烧器单独组织气流结构、火焰相对独立,因而理论上应该实现较为均匀的燃烧过程和组分浓度分布。但在实际运行中,前后墙对冲燃烧锅炉普遍存在沿炉膛宽度CO浓度分布呈中间低、两边高的现象,燃烧均匀性并不理想,同时侧墙CO富集,加剧了水冷壁结渣、高温腐蚀的风险。本文针对上述现象,通过数值模拟与试验相结合的方法,开展了前后墙对冲燃烧锅炉侧墙CO富集机理与优化技术研究。首先,建立某600MW前后墙对冲燃烧锅炉全尺度数值模型,并对模型结果进行验证。在该模型的基础上,定义炉膛横向风、煤扩散与混合系数,探究风煤混合分布特性与CO分布特性的内在联系,发现炉内气流分布相对均匀,而两侧墙区域存在煤粉富集现象,煤粉的扩散差异导致了炉内燃烧程度不均,从而产生CO浓度偏差。采用氩气示踪法,研究了一、二次风、燃尽风的扩散过程,得出不同配风与煤粉的偏离程度,一次风与煤粉的偏离主要发生在侧墙中心,二次风则提前至炉膛中心,而燃尽风与煤粉的混合程度最差。基于炉膛气流结构特点,阐述了炉内CO分布规律的形成过程,并指出由前后墙风粉气流对冲形成的四角涡流是导致侧墙煤粉聚集,CO浓度偏高的主要原因。其次,针对HT-NR3旋流燃烧器的气固流动特点,研究了旋流强度、内二次风率、一次风率以及外二次风扩口角度对炉内风煤流动与混合过程的影响。减小旋流强度可以使燃烧器气流外围的煤粉比例减少,侧墙区域的煤粉比例随之减少。当旋流强度由0.8降至0时,燃烧器区域侧墙风煤混合系数由1.43降至1.21。而内二次风率对炉内风煤分布则几乎没有影响。一次风率增加将使炉膛中心烟气上升动量增强,煤粉向侧墙的扩散程度减小,一次风率由原23%提升至27%,燃烧器区域侧墙风煤混合系数由1.37减少到1.18。减小外二次风扩口角度同样能在一定程度上减轻煤粉向侧墙的扩散程度,但与其它参数的调解效果一致,均无法消除侧墙富燃料状态。再次,针对前后墙对冲燃烧锅炉内CO浓度偏差,采用现场试验和数值模拟相结合的方式,研究二次风碗式配风对炉内风煤混合与燃烧过程的影响。碗式配风能够有效减轻燃烧器区域侧墙的煤粉富集程度,改善炉内宽度方向上的风煤混合过程,减小CO浓度偏差,降低炉膛出口CO排放和飞灰含碳量,从而提高锅炉燃烧效率。随着碗式配风偏差增大,炉膛出口NOx排放增加,但是当风量偏差不大于10%时,NOx排放浓度变化不大于4.4%。综合燃烧器碗式配风对炉内风煤混合特性和炉膛出口烟气中NOx排放浓度的影响,在燃用常用煤种的条件下,碗式配风的风量偏差宜控制在10%以内。炉膛出口CO、NOx浓度曲线模拟值与现场试验值的变化趋势一致,且实际应用中,碗式配风对CO整体浓度与分布的改善效果更加显着。最后,针对四角涡流与侧墙CO富集的影响机制,提出了侧边风消涡方法,基于四角涡流的结构特点,形成了前后墙与侧墙布置侧边风两种方案,对比分析了喷口位置对消涡效果的影响,并对二者分别开展了优化设计。结果表明,侧墙侧边风的消涡效果较为理想,当喷口间距取2.4m,中、下层侧边风喷口与燃烧器同层布置,上层喷口与燃烧器错层布置时,侧墙近壁CO高浓度区域面积相较于原始工况减少67%,炉膛出口CO排放浓度以及飞灰含碳量略有减少,而NOx质量浓度增加不到6%,综合效果良好。
孙倩倩[7](2021)在《超超临界锅炉深度调峰下稳燃能力提升技术研究》文中认为电力发展的基础是能源,火力发电长期占据行业的主导地位。近几年国家大力发展新兴可再生能源,但由于光伏等新能源具有一些弱点,如稳定性差以及间歇性等,因此,火电机组需要参与深度调峰。在此过程中,由于机组负荷较低,容易出现燃烧不稳定甚至停机等事故。为此,本文设计研发一种新型煤粉浓淡一级分离装置,在煤粉进入燃烧器前对其进行一级浓淡分离,并对分离器内煤粉流动分离过程进行了数值研究,得到了最佳结构参数。根据低负荷稳燃技术方案,对燃烧器进行分组优化设计,将浓相淡相分别集中布置,数值研究了不同负荷下燃烧器分组优化对炉内燃烧影响,深入研究了机组低负荷运行时炉内燃烧特性,达到低负荷稳燃的目的。新型煤粉浓度的一级分离装置分离特性研究。根据分离器结构参数建立几何模型和网格模型,数值研究了挡板位置、挡板角度、一次风量和煤粉粒径等参数变化对分离器内速度场、颗粒轨迹以及煤粉分离性能的影响规律。结果表明:挡板距离入口位置越远,对分离器内空气动力场影响越小,最佳挡板位置为距离入口650 mm;适当增大挡板角度可提升分离性能,但挡板角度过大会导致浓淡两侧速度偏差大幅升高,最佳挡板角度为45°;煤粉粒径适当增加可提升分离性能,但过大的煤粉粒径降低了对气流的跟随性,导致分离性能降低;风量变化对分离性能影响较小,适当提高风量可达到更佳的分离效果。锅炉原始工况燃烧特性研究。根据锅炉实际参数建立几何模型和网格模型,数值研究了机组100%负荷工况下炉内燃烧特性。结果表明:炉内空气动力场良好,温度分布均匀,烟气充满度高,在主燃烧区域温度达到峰值,分级布置的燃尽风有效控制了炉内燃烧过程中NOx的生成,模拟结果与实际情况相符。燃烧器分组优化对炉内燃烧影响研究。分别对不同负荷、不同浓淡比和不同一次风温下炉内燃烧特性开展数值研究,结果表明:燃烧器分组优化后锅炉低负荷下燃烧情况均有很大改善,炉膛整体温度升高,气流刚性变强,火焰贴壁现象消失;浓淡比变化对炉内燃烧影响显着,适当提高浓淡比可改善炉内燃烧状况,但过高的浓淡比会导致煤粉着火推迟,不利于低负荷稳燃,最佳浓淡分离比为8:2;一次风温越高,炉内燃烧状况越好,在机组可承受范围内,可以适当提高一次风温来达到更好的稳燃效果。
陈嘉豪[8](2021)在《煤粉部分气化多联产模拟研究》文中研究说明我国煤炭资源十分丰富,然而煤炭直接燃烧等综合利用率低、高污染的利用方式仍较为普遍,为实现煤炭的清洁高效低碳利用,本文结合粉煤富氧部分气化、半焦燃烧实现煤炭的煤气、电力分级分质利用,对300 MW煤粉锅炉进行了多联产改造模拟研究,以期为其工业化应用提供一定的理论指导。首先采用Aspen Plus软件对煤气化以及半焦燃烧过程进行建模,并基于浙江大学热能所自主设计和搭建的75kg?h-1煤粉高温裂解气化试验平台进行对比试验,结果显示模型对煤气化产物分布预测较准,对实际生产能起到一定的指导意义。然后利用此模型分别研究了氧煤比、氧气浓度、炉膛运行参数和煤种对煤气化结果的影响,结果显示:在模拟范围内,提高氧煤比可以显着提高煤气产率、冷煤气效率和碳转化率;提高氧气浓度可以显着提高有效气比例和煤气热值;采用蒙混煤和锡盟褐煤作为原料的煤气化冷煤气效率和碳转化率较高,采用神华烟煤和巩义无烟煤作为原料的半焦发热量较高;炉膛预热温度和初始压力对煤气化结果的影响不大。随后选择氧煤比、氧气浓度和煤种这三个因素进行正交模拟分析,得出以下结论:为生产高品质煤气,应选择蒙混煤或者巩义无烟煤,0.2 kg?kg-1至0.5 kg?kg-1的氧煤比和100%的氧气浓度;为生产高品质半焦,应选择神华烟煤,0.3 kg?kg-1的氧煤比和100%的氧气浓度;为提高煤气化的冷煤气效率,应选择蒙混煤或者锡盟褐煤,0.5 kg?kg-1的氧煤比和50%至100%的氧气浓度。最后针对我国某300 MW电厂进行多联产工艺改造,设计了以煤粉富氧部分气化为核心的煤气、电力多联产系统,并从经济学角度对多联产系统进行了经济效益分析、最佳经济效益探究、不确定性分析以及拓展性研究,得出以下结论:在神府东胜煤为设计煤种的前提下,氧煤比取0.65 kg?kg-1时,系统经济效益最佳,此时内部收益率高达22.51%,SPP和DPP分别仅为5.08年和6.31年;煤种选择优先度顺序为:巩义无烟煤>神华烟煤>蒙混煤>神府东胜煤;煤气价格的波动对经济效益的影响程度最大,其次分别为原煤价格、上网电价和制氧成本;本文的多联产改造方案有较好的可拓展性。本文研究结果为我国构建以煤粉富氧部分气化为核心的多联产系统提供了可靠的参考。
张翔[9](2020)在《锅炉受热面积灰监测及吹灰模糊控制研究》文中研究表明随着互联网和大数据技术的快速发展,锅炉的智能运行优化已成为智慧电厂中的热门研究方向,其中锅炉受热面积灰结渣研究是保证机组安全经济运行的重要基础。受热面积灰结渣会使锅炉运行效率降低,排烟温度升高,严重的情况下甚至腐蚀管壁,引发爆管事故。本文基于国内合作电厂运行过程中的积灰结渣实际问题,针对人工固定吹灰周期模式存在的蒸汽浪费严重、管壁磨损等缺点,首先对炉膛燃烧积灰结渣开展仿真研究,详细分析煤粉粒径对炉膛受热面积灰结渣的影响规律,然后建立了基于热平衡的低温过热器灰污热阻监测机理模型,并在此基础上提出基于小波分析和SVR的灰污热阻在线预测代理模型,最后利用模糊控制系统制定了吹灰策略。仿真测试结果表明:锅炉受热面积灰监测和吹灰模糊控制都取得了良好的效果。本文具体研究内容如下:(1)基于CFD-DPM方法构建了超超临界锅炉炉膛积灰结渣仿真模型,量化不同煤粉粒径下各个受热面积灰结渣的规律特性,研究不同粒径煤粉在炉内的颗粒运动轨迹、各个受热面沉积颗粒数、炉膛出口烟气温度和最高燃烧温度等,寻找出该1000MW超超临界锅炉的最佳煤粉燃烧粒径范围在50um附近。(2)依据烟气侧和蒸汽侧热平衡原理和多层圆管壁传热模型,建立以灰污热阻为清洁指标的对流受热面积灰监测机理模型,并通过电厂运行数据对积灰监测机理模型进行了有效验证,分析了固定吹灰周期模式存在的弊端。(3)结合小波阈值去噪算法和支持向量回归各自的优势,提出一种基于小波分析和SVR的受热面灰污热阻在线预测代理模型,实现对低温过热器积灰状况的预测;通过Visu Shrink软阈值去噪方法对受热面灰污热阻数据进行去噪处理,结果显示4层小波分解的去噪效果最优,其对应的SNR和RMSE分别为31.8和0.000865;同时使用SVR模型建立了20个输入特征参数和去噪后的受热面灰污热阻之间的映射关系,仿真结果表明,SVR模型预测精确度在98%以上。(4)综合考虑灰污热阻、主蒸汽流量和排烟温度三种影响因素,建立基于Mamdani型模糊控制规则的吹灰控制模型,利用MATLAB/Simulink对模糊控制仿真模型的吹灰方案进行验证,测试结果表明其能够准确的给出吹灰操作建议。
周永清[10](2020)在《基于可控高温预热解技术的600MW锅炉超低NOx排放仿真研究》文中研究指明煤炭是我国重要的基础能源和生产资料,煤炭燃烧过程中产生的氮氧化物就是主要的污染来源之一。本文将可控高温预热解装置超低氮燃烧技术应用在600MW等级锅炉改造方案,目的是使氮氧化物排放进一步降低,实现NOx≤50mg/Nm3的排放目标。本文以某电厂600MW四角切圆燃煤锅炉为研究对象,研究了在利用可控高温预热解装置先将来自制煤系统的一部分风粉混合物送入装置进行预处理之后,产生的还原性气体和剩余燃料通过高温预热解产物管道送入炉膛的还原区,利用燃料本身产物去还原燃料燃烧过程中产生的NOx,以此作为一项超低NOx高效燃尽技术,具体研究内容如下:首先,根据研究对象的特点,按照数值模拟的基本思想,借鉴相关文献的经验,通过分析各数值模拟计算阶段所用到的数学模型,建立系统的气相湍流流动模型、壁面函数模型、气固两相湍流流动模型、气相湍流燃烧模型、辐射换热模型、挥发分析出模型、焦炭燃烧模型和NOx生成计算方法。其次,本文通过考察锅炉的设计及运行概况,以Fluent数值模拟软件作为研究工具,用Gambit对整体锅炉建模,并根据实际的三维结构进行合理的网格划分,前处理完成后交由Fluent软件模拟整体炉膛的燃烧过程。后将模拟计算后所得到的炉膛各受热面出口烟温、炉膛出口 O2体积浓度及NOx体积浓度数值与现场锅炉的实际运行的测量数值对比,对模型进行修正,得到准确、合理的基准工况模拟模型,为后续改造工程提供可靠的模型参考。然后,将送入炉膛整体燃料的一部分送入可控高温预热解装置进行初步的处理,处理后的再燃燃料经预设的还原气喷口进入炉膛的还原区参与整个燃烧过程。其他基本设置条件保持不变,改变还原喷口的位置,模拟计算各个工况下NOx的体积浓度的分布云图及炉膛出口处的NOx浓度值;并将结果与实际工况对比,验证可控预热解装置超低NOx排放技术的有效性,同时找到再燃燃料的最佳喷入位置,为现场改造提供指导。最后,在确定还原区域的热解燃料入口的高度位置后,通过模拟计算在壁面处安装燃料入口的工况、不同可控高温预热解燃料装置处理的工况、不同磨煤机组合的运行下的工况和燃尽风配比不同时的工况,分析得出热解气燃料比与NOx浓度的关系并且为现场改造试验提供最佳运行方案。
二、电站锅炉煤粉燃烧过程及其NO_x生成的数值模拟(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电站锅炉煤粉燃烧过程及其NO_x生成的数值模拟(论文提纲范文)
(1)基于TRI煤粉锅炉碳烟生成模拟和煤粉颗粒对辐射影响分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号表 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外对湍流辐射交互作用的研究历史及现状 |
1.2.1 国外研究历史及现状 |
1.2.2 国内研究历史及现状 |
1.3 课题的主要研究内容 |
第2章 TRI作用下锅炉煤粉燃烧生成碳烟的理论基础 |
2.1 引言 |
2.2 煤粉燃烧模型 |
2.2.1 基本守恒方程 |
2.2.2 燃烧模型 |
2.2.3 群体平衡模型 |
2.2.4 碳烟生成模型 |
2.3 辐射传热模型 |
2.3.1 辐射传递方程模型 |
2.3.2 灰体加权模型(WSGG) |
2.4 湍流辐射交互作用(TRI)模型 |
2.5 NO_X后处理模型 |
2.6 本章小结 |
第3章 碳烟生成模型验证及锅炉模型建立 |
3.1 引言 |
3.2 碳烟生成模型验证 |
3.3 锅炉模型的创建 |
3.3.1 网格划分 |
3.3.2 网格无关性验证 |
3.3.3 边界条件及相关参数 |
3.4 本章小结 |
第4章 TRI作用下煤粉燃烧过程模拟 |
4.1 引言 |
4.2 有无TRI作用下的煤粉燃烧 |
4.2.1 模拟工况条件 |
4.2.2 仿真与电厂数据对比与验证 |
4.2.3 湍流辐射交互作用对温度场的影响 |
4.2.4 湍流辐射相互作用对O_2、CO和 NO_X的影响 |
4.3 有无TRI作用下碳烟分析 |
4.4 TRI高阶项的影响以及煤粉颗粒对其作用 |
4.4.1 140MW下各工况分析 |
4.4.2 140MW下TRI关联式模拟分析 |
4.4.3 140MW下煤粉颗粒对TRI的影响 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
致谢 |
(2)电站锅炉燃烧和SCR脱硝系统一体化建模与优化控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 国内外研究动态 |
1.2.1 锅炉燃烧建模研究现状 |
1.2.2 SCR脱硝系统建模研究现状 |
1.2.3 锅炉燃烧及SCR脱硝系统一体化建模及优化控制研究现状 |
1.3 论文研究内容 |
第2章 燃烧过程结渣状态理论建模与辨识 |
2.1 前言 |
2.2 基于CFD模型的燃烧传热理论 |
2.3 基于CFD模型的受结渣影响的燃烧传热模型 |
2.4 基于特征模型和自适应黄金分割的结渣率在线辨识 |
2.4.1 二阶非线性系统特征模型 |
2.4.2 特征模型参数辨识 |
2.4.3 黄金分割自适应控制 |
2.4.4 基于特征模型和自适应黄金分割的结渣率在线辨识 |
2.4.5 结渣率的辨识仿真 |
2.5 本章小结 |
第3章 炉膛出口NO_x深度神经网络建模 |
3.1 燃煤电站锅炉燃烧系统简介 |
3.2 WT、LSTM和CNN模型的理论方法 |
3.2.1 小波变换理论 |
3.2.2 LSTM理论 |
3.2.3 CNN理论 |
3.3 基于小波分解与动态混合深度学习的NO_x排放预测结构 |
3.4 数据选取 |
3.5 模型建立及结果分析对比 |
3.6 本章小结 |
第4章 SCR脱硝系统动态建模 |
4.1 SCR脱硝系统简介 |
4.1.1 SCR系统布置方式及简单分析 |
4.1.2 NO_x浓度检测滞后 |
4.1.3 SCR脱硝系统工作流程 |
4.2 BI-LSTM和动态联合互信息(DJMI)原理方法 |
4.2.1 Bi-LSTM结构 |
4.2.2 动态联合互信息(DJMI) |
4.3 变量选择和数据准备 |
4.4 SCR脱硝系统动态模型的建立 |
4.5 不同建模方法的比较分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 锅炉燃烧与SCR脱硝一体化控制 |
5.1 SCR脱硝控制系统及其存在的问题 |
5.1.1 SCR脱硝控制系统 |
5.1.2 脱硝系统存在的问题 |
5.2 喷氨控制方法 |
5.2.1 单级PID控制方法 |
5.2.2 PID串级控制方法(出口NO_x定值控制) |
5.2.3 智能前馈控制方法 |
5.2.4 模型预测控制方法 |
5.2.5 分区控制方法 |
5.3 智能预测控制系统 |
5.4 本章小结 |
第6章 燃烧系统案例推理自适应寻优方法及应用 |
6.1 引言 |
6.2 离线建立燃烧优化案例库 |
6.3 基于灰色关联的案例推理方法 |
6.3.1 灰色关联的案例推理理论 |
6.3.2 采用遗传算法确定最优的权重分配 |
6.3.3 修正和案例重用 |
6.4 GR-CBR自适应优化设计 |
6.5 GR-CBR自适应寻优的具体应用 |
6.5.1 数据准备 |
6.5.2 仿真结果及对比 |
6.5.3 电厂实际投运效果 |
6.6 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
攻读博士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
作者简介 |
(3)单锥旋流燃烧器气固流动和燃烧特性的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 旋流燃烧器分类 |
1.2.1 电站锅炉旋流燃烧器 |
1.2.2 工业锅炉旋流预燃室燃烧器 |
1.3 旋流燃烧器的研究现状 |
1.3.1 旋流燃烧器气固相冷态试验研究 |
1.3.2 旋流燃烧器热态试验研究 |
1.3.3 一次风粉给入方式研究 |
1.4 研究目的和研究内容 |
1.4.1 研究对象 |
1.4.2 研究目的 |
1.4.3 研究内容 |
1.4.4 技术路线图 |
2 试验台架及测量 |
2.1 单锥旋流燃烧器冷态模化试验 |
2.1.1 气固两相流试验台 |
2.1.2 气固两相流测量原理 |
2.1.3 试验工况参数 |
2.2 单锥旋流燃烧器煤粉燃烧试验 |
2.2.1 燃烧器性能测试平台 |
2.2.2 测量原理及方法 |
2.2.3 煤种及工况参数 |
3 风粉给入方式对燃烧器气固流动和燃烧特性影响的研究 |
3.1 风粉给入方式对气固流动特性的影响 |
3.1.1 气固两相速度分布 |
3.1.2 颗粒粒径和浓度分布 |
3.2 风粉给入方式对煤粉燃烧特性的影响 |
3.2.1 预燃室内温度和组分浓度分布 |
3.2.2 预燃室外火焰形态和尺寸波动 |
3.3 本章小结 |
4 二次风配风方式对浓淡直流燃烧特性影响的研究 |
4.1 不同内外二次风量比对燃烧器性能的影响 |
4.1.1 预燃室内温度和组分浓度分布 |
4.1.2 预燃室外火焰形态和尺寸波动 |
4.2 不同内二次风旋流数对燃烧器性能的影响 |
4.2.1 预燃室内温度和组分浓度分布 |
4.2.2 预燃室外火焰形态和尺寸波动 |
4.3 本章小结 |
5 总结及展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
(4)电厂350MW燃煤锅炉低氮燃烧及脱硝技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及目的 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 低氮燃烧技术的发展 |
1.2.2 烟气脱硝技术及工艺 |
1.3 研究内容 |
第二章 锅炉燃烧系统存在的问题分析及其改造 |
2.1 研究对象简介 |
2.1.1 原燃烧器设计特点 |
2.1.2 锅炉存在的问题及原因分析 |
2.1.3 燃烧过程中的NO_x的形成机理 |
2.1.4 锅炉燃烧系统的改造 |
2.2 改造后锅炉燃烧系统的数值模拟研究 |
2.2.1 数值计算模型 |
2.2.2 边界条件及网格划分 |
2.2.3 数值模拟结果分析 |
2.3 改造后锅炉现场实验研究 |
2.4 本章小结 |
第三章 脱硝工艺的研究选择 |
3.1 机组概况 |
3.2 脱硝反应原理 |
3.3 工艺流程的选择 |
3.4 氨气制备工艺的选择 |
3.5 尿素热解工艺的计算及主要设备的选择 |
3.5.1 尿素热解原理及用量计算 |
3.5.2 尿素热解工艺主要设备的选择 |
3.6 反应器及催化剂选择 |
3.7 改造后SCR运行试验 |
3.8 本章小结 |
第四章 结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
(5)电站锅炉高温腐蚀及NOx形成协同控制技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 锅炉水冷壁高温腐蚀 |
1.2.2 减少NO_X排放 |
1.3 数值模拟意义 |
1.4 研究对象 |
2 模拟对象及模拟方法 |
2.1 模拟对象 |
2.2 锅炉主要设计参数 |
2.3 建模及网格划分 |
2.4 选择计算模型 |
2.4.1 基本守恒方程 |
2.4.2 颗粒运动轨道模型 |
2.4.3 辐射换热模型 |
2.4.4 煤粉燃烧模型 |
2.5 本章小结 |
3 变运行氧量试验探究 |
3.1 水冷壁氛围测试试验 |
3.2 300MW负荷氧量优化试验 |
3.2.1 工况一3.10%运行氧量试验 |
3.2.2 工况二3.38%运行氧量试验 |
3.2.3 工况三3.72%运行氧量试验 |
3.2.4 300MW氧量优化试验总结 |
3.3 本章小结 |
4 数值模拟仿真分析 |
4.1 不同氧量温度场分析 |
4.2 不同氧量下CO浓度分析 |
4.3 不同氧量下H_2S浓度分析 |
4.4 不同氧量下速度场分析 |
4.5 CO浓度模拟数据与试验数据对比分析 |
4.5.1 不同氧量前墙模拟与试验对比 |
4.5.2 不同氧量后墙模拟与试验对比 |
4.5.3 不同氧量左墙和右墙模拟与试验对比 |
4.6 H_2S浓度模拟数据与试验数据对比分析 |
4.6.1 不同氧量前墙模拟与试验对比 |
4.6.2 不同氧量后墙模拟与试验对比 |
4.6.3 不同氧量左墙和右墙模拟与试验对比 |
4.7 实测与模拟计算误差原因 |
4.8 不同氧量炉内NO_X浓度分析 |
4.9 本章小结 |
5 不同燃尽风摆角炉内NO_X浓度及SCR系统分析 |
5.1 200MW负荷燃尽风摆角调整试验 |
5.2 不同燃尽风摆角炉膛温度场及NO_X浓度模拟分析 |
5.2.1 不同燃尽风摆角炉膛温度场分析 |
5.2.2 不同燃尽风摆角炉膛NO_X浓度分析 |
5.3 SCR系统NO_X浓度分析 |
5.4 本章小结 |
6 添加贴壁风的数值模拟 |
6.1 不同贴壁风风速对比 |
6.2 模拟结果与分析 |
6.2.1 炉内氧量分布情况 |
6.2.2 炉内温度场 |
6.2.3 炉内贴壁CO浓度 |
6.2.4 炉内贴壁H_2S浓度 |
6.3 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文及其他科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(6)600MW前后墙对冲燃煤锅炉侧墙CO富集与优化研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 煤粉锅炉前后墙燃烧的设计特性 |
1.3 前后墙燃烧实际运行存在的问题 |
1.4 研究现状 |
1.4.1 前后墙对冲燃烧锅炉的热态燃烧与数值模拟研究 |
1.4.2 影响前后墙对冲燃烧锅炉内CO分布的因素 |
1.4.3 减轻侧墙CO富集的措施 |
1.5 本文主要研究内容 |
第2章 设备概况与研究方法 |
2.1 设备概况 |
2.1.1 锅炉结构与设计参数 |
2.1.2 HT-NR3低NO_x燃烧器结构与设计参数 |
2.2 锅炉运行状态测试 |
2.2.1 试验工况与方法 |
2.2.2 试验结果与存在的问题 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 数学模型 |
2.3.2 锅炉几何建模与网格设计 |
2.3.3 模型边界条件与网格无关化验证 |
2.4 模型的验证 |
2.5 本章小结 |
第3章 前后墙对冲燃烧锅炉CO分布规律形成机制研究 |
3.1 前言 |
3.2 风煤混合特性 |
3.2.1 风、煤扩散系数与风/煤混合系数定义 |
3.2.2 沿炉膛宽度CO浓度分布特征 |
3.2.3 风煤混合特性与CO分布特性的关联分析 |
3.2.4 影响风煤混合特性的主要参数分析 |
3.3 影响煤粉扩散特性的因素分析 |
3.3.1 一、二次风与燃尽风扩散系数定义 |
3.3.2 配风扩散性能分析 |
3.3.3 炉膛气流结构特性 |
3.3.4 颗粒粒径对煤粉扩散分布的影响 |
3.4 前后墙对冲燃烧锅炉CO分布特征形成原因分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 旋流燃烧器运行与结构参数对炉内风煤分布的影响 |
4.1 前言 |
4.2 燃烧器风门特性试验与数值模拟 |
4.2.1 试验系统与数值模型介绍 |
4.2.2 试验与模拟结果分析 |
4.3 燃烧器运行参数对炉内风煤分布的影响 |
4.3.1 计算工况与分析方法介绍 |
4.3.2 旋流强度对炉内风煤分布的影响 |
4.3.3 内二次风率对炉内风煤分布的影响 |
4.3.4 一次风率对炉内风煤分布的影响 |
4.4 二次风扩口对炉内风煤分布的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 碗式配风对炉内风煤分布与燃烧过程的影响 |
5.1 前言 |
5.2 碗式配风数值模拟 |
5.2.1 计算工况 |
5.2.2 碗式配风对炉内风煤分布的影响 |
5.2.3 碗式配风对炉内燃烧过程的影响 |
5.3 碗式配风调整试验 |
5.3.1 试验工况 |
5.3.2 碗式配风试验结果 |
5.4 本章小结 |
第6章 侧边风对四角涡流强度与炉内燃烧过程的影响 |
6.1 前言 |
6.2 侧边风布置方案 |
6.3 分析方法介绍 |
6.4 前后墙布置侧边风方案 |
6.4.1 侧边风与侧墙间距对消涡效果的影响 |
6.4.2 侧边风组合方式对炉内燃烧过程的影响 |
6.4.3 侧边风率对燃烧效果的影响 |
6.5 侧墙布置侧边风方案 |
6.5.1 侧边风间距对消涡效果的影响 |
6.5.2 侧边风组合方式对炉内燃烧过程的影响 |
6.5.3 侧边风率对燃烧效果的影响 |
6.6 方案比较 |
6.7 本章小结 |
第7章 全文总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 主要创新点 |
7.3 下一步工作展望 |
参考文献 |
作者简介 |
作者攻读博士学位期间的主要研究成果 |
参加的科研项目 |
(7)超超临界锅炉深度调峰下稳燃能力提升技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 深度调峰研究现状 |
1.2.2 浓淡分离研究现状 |
1.2.3 数值模拟研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
第二章 数值计算模型 |
2.1 基本守恒方程 |
2.1.1 质量守恒方程 |
2.1.2 动量守恒方程 |
2.1.3 能量守恒方程 |
2.2 气相湍流流动模型 |
2.2.1 标准k-ε模型 |
2.2.2 RNG k-ε模型 |
2.2.3 Realizable k-ε模型 |
2.3 气固两相流动模型 |
2.4 气相湍流燃烧模型 |
2.5 煤粉燃烧模型 |
2.5.1 挥发分析出模型 |
2.5.2 焦炭燃烧模型 |
2.6 辐射换热模型 |
2.7 NO_x生成机理 |
2.7.1 热力型NO_x |
2.7.2 燃料型NO_x |
2.7.3 快速型NO_x |
2.8 本章小结 |
第三章 分离器数值模拟研究 |
3.1 物理模型及网格模型 |
3.1.1 煤粉浓度的一级分离器结构模型 |
3.1.2 分离器网格模型 |
3.1.3 边界条件 |
3.2 主要研究内容 |
3.3 挡板位置对分离器分离效果影响 |
3.3.1 不同挡板位置下分离器内速度分布 |
3.3.2 不同挡板位置下分离器内颗粒轨迹 |
3.3.3 不同挡板位置对风粉分离性能的影响 |
3.4 挡板角度对分离器分离效果影响 |
3.4.1 不同挡板角度下分离器内速度分布 |
3.4.2 不同挡板角度下分离器内颗粒轨迹以及风粉分离性能 |
3.5 煤粉粒径对分离器分离效果影响 |
3.5.1 不同煤粉粒径下分离器内速度分布 |
3.5.2 不同煤粉粒径下分离器内颗粒轨迹以及风粉分离性能 |
3.6 风量变化对分离器分离效果影响 |
3.6.1 不同风量下分离器内速度分布 |
3.6.2 不同风量下分离器内颗粒轨迹以及风粉分离性能 |
3.7 本章小结 |
第四章 660 MW四角切圆锅炉数值模拟 |
4.1 模拟对象介绍 |
4.2 锅炉煤质分析 |
4.3 燃烧器介绍 |
4.4 低负荷稳燃技术及优化改造方案 |
4.4.1 低负荷稳燃技术 |
4.4.2 燃烧器分组优化设计方案 |
4.5 锅炉网格模型 |
4.6 边界条件设定 |
4.7 100%额定负荷工况数值模拟 |
4.7.1 速度场 |
4.7.2 温度场 |
4.7.3 组分场 |
4.7.4 NO_x浓度 |
4.7.5 数值模拟可靠性验证 |
4.8 本章小结 |
第五章 不同工况炉内燃烧数值模拟 |
5.1 不同负荷对锅炉稳燃特性的影响 |
5.1.1 不同负荷下改造前后炉内速度分布 |
5.1.2 不同负荷下改造前后炉内温度分布 |
5.1.3 不同负荷下改造前后炉内组分分布 |
5.1.4 不同负荷下改造前后炉内NO_x浓度分布 |
5.2 不同浓淡比对锅炉稳燃特性的影响 |
5.2.1 不同浓淡比时炉内速度分布 |
5.2.2 不同浓淡比时炉内温度分布 |
5.2.3 不同浓淡比时炉内组分分布 |
5.2.4 不同浓淡比时炉内NO_x浓度分布 |
5.3 不同一次风温对锅炉稳燃特性的影响 |
5.3.1 不同一次风温下炉内速度分布 |
5.3.2 不同一次风温下炉内温度分布 |
5.3.3 不同一次风温下炉内组分分布 |
5.3.4 不同一次风温下炉内NO_x浓度分布 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
附录 A 攻读硕士学位期间发表的论文 |
附录 B 攻读硕士学位期间的学术和科技奖励 |
(8)煤粉部分气化多联产模拟研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 中国能源背景 |
1.1.2 煤炭清洁高效利用的必要性 |
1.2 煤炭清洁利用技术 |
1.2.1 煤气化技术 |
1.2.2 煤基多联产技术 |
1.3 煤气化模拟流程模拟现状 |
1.3.1 Aspen Plus流程模拟方法简介 |
1.3.2 煤气化流程模拟研究综述 |
1.4 本文研究工作内容及必要性 |
1.4.1 本文研究工作的必要性 |
1.4.2 本文研究内容 |
第二章 基于Aspen Plus的煤气化流程模拟 |
2.1 引言 |
2.2 煤气化模型的建立 |
2.2.1 基础模型的选择及条件假设 |
2.2.2 全局物性方法的选择 |
2.2.3 组分设定 |
2.2.4 煤气化流程模型 |
2.2.5 半焦燃烧模型 |
2.3 模型的验证 |
2.3.1 煤气化对比试验 |
2.3.2 Aspen Plus煤气化模拟结果 |
2.3.3 模拟与试验的结果对比 |
2.4 本章小结 |
第三章 工况条件对煤粉部分气化结果影响的模拟研究 |
3.1 引言 |
3.2 气化指标 |
3.3 单因素煤气化模拟计算与分析 |
3.3.1 氧煤比对煤气化结果的影响 |
3.3.2 氧气浓度对煤气化结果的影响 |
3.3.3 炉膛运行参数对煤气化结果的影响 |
3.3.4 煤种对煤气化结果的影响 |
3.4 多因素煤气化正交模拟计算与分析 |
3.4.1 正交模拟方案设计 |
3.4.2 正交模拟结果与分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 300 MW电站锅炉煤粉富氧部分气化多联产系统经济性分析 |
4.1 引言 |
4.2 300 MW电站锅炉多联产改造研究 |
4.2.1 方案设计 |
4.2.2 系统主要模块 |
4.3 系统经济性分析方法 |
4.3.1 经济评价指标 |
4.3.2 经济性计算案例 |
4.4 系统经济效益最佳化探究 |
4.4.1 氧煤比对系统经济效益的影响 |
4.4.2 煤种对系统经济效益的影响 |
4.5 不确定性分析 |
4.6 拓展性研究 |
4.7 本章小结 |
第五章 全文总结与展望 |
5.1 主要研究成果 |
5.2 主要创新点 |
5.3 未来工作展望 |
参考文献 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
(9)锅炉受热面积灰监测及吹灰模糊控制研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外相关技术研究现状 |
1.2.1 炉膛燃烧积灰数值模拟研究现状 |
1.2.2 对流受热面污染在线监测研究现状 |
1.2.3 智能吹灰控制策略研究现状 |
1.3 论文研究目标及内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.4 论文框架与章节安排 |
2 基于CFD-DPM的炉膛积灰结渣数值模拟 |
2.1 引言 |
2.2 基本控制方程 |
2.2.1 质量守恒方程 |
2.2.2 动量守恒方程 |
2.2.3 能量守恒 |
2.3 流动模型 |
2.3.1 气相湍流模型 |
2.3.2 离散相模型(Discrete Phase Model,DPM) |
2.4 辐射模型 |
2.5 燃烧模型 |
2.5.1 挥发分气相燃烧模型 |
2.5.2 焦炭燃烧动力扩散模型 |
2.6 基于CFD-DPM的炉膛流场分析和积灰结渣研究 |
2.6.1 锅炉物理模型 |
2.6.2 边界参数设定 |
2.6.3 速度分布 |
2.6.4 组分分布规律 |
2.6.5 煤粉颗粒运动轨迹 |
2.7 本章小结 |
3 对流受热面积灰监测机理模型研究 |
3.1 引言 |
3.2 锅炉受热面积灰和结渣的形成机理分析 |
3.3 基于热平衡的受热面积灰结渣监测模型 |
3.3.1 低温对流受热面污染监测模型 |
3.3.2 高温对流受热面污染监测模型 |
3.4 基于热平衡的低温过热器灰污热阻机理模型 |
3.4.1 研究对象数据采集 |
3.4.2 灰污热阻监测机理模型的分析与验证 |
3.5 本章小结 |
4 基于小波分析和SVR的受热面积灰在线预测研究 |
4.1 引言 |
4.2 小波阈值去噪方法 |
4.2.1 小波分解与重构算法 |
4.2.2 小波阈值去噪原理 |
4.2.3 去噪效果评价标准 |
4.3 支持向量回归算法原理 |
4.3.1 支持向量回归机 |
4.3.2 核函数 |
4.4 基于小波分析和SVR的灰污热阻在线预测代理模型 |
4.4.1 基于小波分解的受热面灰污热阻去噪分析 |
4.4.2 基于SVR的热受热面灰污热阻在线预测代理模型 |
4.5 本章小结 |
5 基于模糊系统的吹灰控制模型研究 |
5.1 引言 |
5.2 模糊逻辑系统原理 |
5.2.1 模糊产生器和反模糊化器 |
5.2.2 模糊规则库和模糊推理机 |
5.2.3 隶属函数 |
5.3 基于模糊系统的吹灰控制模型 |
5.3.1 吹灰模糊控制模型设计步骤 |
5.3.2 吹灰模糊控制模型的结构 |
5.3.3 基于Simulink的模糊控制仿真 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简介及在校期间参加的科研工作及成果 |
(10)基于可控高温预热解技术的600MW锅炉超低NOx排放仿真研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和所立课题的意义 |
1.2 NO_x的生成 |
1.2.1 热力型NO_x的生成 |
1.2.2 快速型NO_x的生成 |
1.2.3 燃料型NO_x的生成 |
1.3 相关NO_x抑制技术国内外发展现状与趋势 |
1.3.1 空气分级降低NO_x排放 |
1.3.2 燃料分级降低NO_x排放 |
1.3.3 低氧燃烧降低NO_x排放 |
1.3.4 烟气再循环降低NO_x排放 |
1.3.5 烟气脱硝 |
1.3.6 浓淡偏差燃烧 |
1.4 CFD发展现状 |
1.5 课题主要研究内容 |
第2章 燃烧过程的数学模型及数值模拟计算方法 |
2.1 气相湍流流动模型 |
2.2 壁面函数模型 |
2.3 气固两相湍流流动模型 |
2.4 气相湍流燃烧模型 |
2.5 辐射换热模型 |
2.6 挥发分析出模型 |
2.7 焦炭燃烧模型 |
2.8 NO_x求解计算 |
2.9 本章小结 |
第3章 基准工况与改造工况的数值模拟 |
3.1 基准工况计算模型简介 |
3.2 模拟参数设置 |
3.2.1 计算域的选择及网格划分 |
3.2.2 边界条件的设置 |
3.3 改造工况计算模型简介 |
3.3.1 改造工况的参考依据 |
3.3.2 再燃气喷口最优标高位置计算 |
3.4 计算结果的分析与验证 |
3.4.1 数学模型及计算方法的验证 |
3.4.2 工况对比与验证分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 可控高温预热解改造工况优化研究 |
4.1 再燃气喷口最优安装位置计算 |
4.2 预热解装置出力对降氮效果的影响 |
4.3 磨煤机组合对降氮效果的影响 |
4.4 SOFA风率对降氮效果的影响 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
四、电站锅炉煤粉燃烧过程及其NO_x生成的数值模拟(论文参考文献)
- [1]基于TRI煤粉锅炉碳烟生成模拟和煤粉颗粒对辐射影响分析[D]. 刘鹏. 东北电力大学, 2021(09)
- [2]电站锅炉燃烧和SCR脱硝系统一体化建模与优化控制研究[D]. 康俊杰. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [3]单锥旋流燃烧器气固流动和燃烧特性的研究[D]. 刘鹏中. 煤炭科学研究总院, 2021(01)
- [4]电厂350MW燃煤锅炉低氮燃烧及脱硝技术研究[D]. 张鹏. 西安石油大学, 2021(09)
- [5]电站锅炉高温腐蚀及NOx形成协同控制技术研究[D]. 付鑫. 沈阳工程学院, 2021
- [6]600MW前后墙对冲燃煤锅炉侧墙CO富集与优化研究[D]. 谢晓强. 浙江大学, 2021(01)
- [7]超超临界锅炉深度调峰下稳燃能力提升技术研究[D]. 孙倩倩. 昆明理工大学, 2021(01)
- [8]煤粉部分气化多联产模拟研究[D]. 陈嘉豪. 浙江大学, 2021(09)
- [9]锅炉受热面积灰监测及吹灰模糊控制研究[D]. 张翔. 浙江大学, 2020(06)
- [10]基于可控高温预热解技术的600MW锅炉超低NOx排放仿真研究[D]. 周永清. 东北电力大学, 2020(02)