气体燃料直接点燃煤粉技术的研究与开发

论文摘要

随着全世界石油资源的日趋紧张,为了降低发电成本,国内外很早就开展了少油及无油点火技术的研究并取得许多成果。微油气化燃烧直接点火技术是一种先进燃烧技术,具有广阔的应用前景,研究微油气化燃烧直接点火技术具有十分重要的现实意义。在微油气化燃烧直接点火技术的基础上,本文开发研制了一种新型气体燃料直接点燃煤粉技术,并应用fluent计算软件,对新型燃烧器的燃烧过程进行数值模拟和比较。分析了煤粉浓度、一次风速度、煤粉细度和燃气燃烧器出力等主要因素对煤粉气流着火的影响,并给出了以上影响因素的合理参数值。研究结果将为燃烧器运行参数的优化及锅炉启动提供参考和依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 研究的背景及意义
• 1.2 电站锅炉节油技术的发展现状
• 1.3 燃烧过程数值模拟研究综述
• 1.3.1 燃烧科学的发展
• 1.3.2 燃烧过程数值模拟的发展
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第二章 煤粉燃烧理论及气体燃料直接点燃煤粉技术
• 2.1 煤粉燃烧理论
• 2.1.1 煤的常规特性
• 2.1.2 煤粉气流着火的影响因素
• 2.2 微油气化燃烧点火技术
• 2.3 气体燃料的燃烧
• 2.3.1 燃气分类及其特点
• 2.3.2 燃气燃烧过程
• 2.3.3 燃气燃烧方法
• 2.4 气体燃料直接点燃煤粉技术
• 2.4.1 系统介绍
• 2.4.2 经济效益分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 燃烧过程数值模拟的理论基础
• 3.1 基本控制方程
• 3.2 气相湍流流动模型
• 3.3 湍流两相流动模型
• 3.4 辐射换热模型
• 3.5 湍流燃烧模型
• 3.6 挥发分析出模型
• 3.7 焦炭燃烧模型
• 3.8 本章小结
• 第四章 燃气燃烧器的理论设计及数值模拟
• 4.1 燃气燃烧器的分类
• 4.2 引射式全预混燃烧器的构造及特点
• 4.2.1 引射式燃烧器的构造
• 4.2.2 全预混燃烧器的特点
• 4.2.3 火焰的稳定
• 4.3 燃气燃烧器的理论设计
• 4.3.1 喷头
• 4.3.2 引射器
• 4.3.3 喷嘴
• 4.3.4 火道
• 4.4 燃气燃烧器的数值模拟
• 4.4.1 燃气在引射器中的流动模拟
• 4.4.2 燃气在火道中的燃烧模拟
• 4.5 本章小结
• 第五章 气体燃料直接点燃煤粉燃烧器的数值模拟及试验台设计
• 5.1 单级点火燃烧器的数值模拟分析
• 5.1.1 原燃烧器
• 5.1.2 改进后燃烧器
• 5.2 三级点火燃烧器的数值模拟分析
• 5.2.1 计算对象及网格划分
• 5.2.2 煤粉气流着火过程分析
• 5.2.3 煤粉浓度对着火的影响
• 5.2.4 煤粉细度对着火的影响
• 5.2.5 一次风速度对着火的影响
• 5.2.6 燃气燃烧器出力对着火的影响
• 5.2.7 煤种对着火的影响
• 5.3 试验台设计
• 5.3.1 目的
• 5.3.2 试验原理
• 5.3.3 试验台的设计
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况