循环流化床锅炉煤泥燃烧行为模型

为计算煤泥燃烧行为的运动和干燥过程,基于沿垂直方向一维运动与颗粒内部退缩蒸发界面假设建立了耦合模型,计算了不同条件下煤泥的运动和内部温度参数。结果表明,煤泥的运动过程与粒径相关,细颗粒下落后向上运动,较小颗粒到达某一位置之后稳定燃烧,较大颗粒可以落到床层表面。由于炉膛内部物料分布的影响,颗粒的稳定时间在整体下降趋势中存在一个峰值。大颗粒受到床料的影响,在床层上方速度衰减迅速,200 mm颗粒到达表面时,速度为1~2 m/s,不会对床层产生较大扰动。到达床层表面时,大颗粒仅表层被干燥,温度与中心温度具有明显差异;干燥部分占整体体积较小,如100 mm颗粒干燥层所占体积分数为3.24%,不会对于燃烧效率造成显著影响。

循环流化床锅炉床压降对其燃烧效率的影响

基于循环流化床锅炉流态优化,研究了改变床压降运行对其燃烧效率的影响。以480 t/h CFB锅炉为对象,实验测量了不同床压降下的飞灰、底渣含碳量变化,并建立一维CFB燃烧模型进行了计算。结果表明,建立的一维燃烧模型可以较好地预测流态优化对锅炉燃烧效率的影响。床压降降低时,炉膛内床存量下降,颗粒停留时间变短;同时,过渡区物料浓度明显下降,使得二次风穿透效果改善。因此,多数情况下呈现飞灰含碳量下降而底渣含碳量上升的趋势。床压降降低时,底渣质量份额增加,固体未完全燃烧损失随床压降呈现非单调变化的趋势。CFB锅炉流态优化过程中,当合理的控制给煤粒度并使得床压降在一定范围内下降时,可使得燃烧效率基本保持不变或略有升高。

基于颗粒粒径分布的褐煤烟气干燥过程建模

褐煤在制粉系统干燥下降管中的温度历程决定了其脱挥发份过程,影响了系统的安全和可靠性。粒径分布不均是下降管中的褐煤干燥过程的重要特点。该文基于颗粒内部的干湿区和退缩蒸发界面假设构建褐煤干燥模型,研究了不同粒径分布下褐煤的干燥过程,并对于实际工况和影响因素进行了分析。结果表明,干燥过程开始受到小颗粒控制,随后受大颗粒控制。小颗粒的干燥过程可以分为干燥阶段、升温阶段、降温和平衡阶段。实际情况下,毫米级小颗粒在干燥管中具有可燃挥发分析出的危险,其主要影响因素是初始烟气温度与平衡温度;窄粒径分布可以减少小颗粒份额,降低可燃挥发分析出的影响。

超高压背压式热电联产

介绍了我国热电联产的发展现状,指出了热电联产行业中目前存在的问题。在此基础上,提出了超高压运行的背压式热电联产机组是提高热效率的有效途径,并以全国首台投运的低能耗超高压循环流化床锅炉配纯背压汽轮机组为例说明了该技术的可行性和经济性。最后,分析了超高压背压式运行需要注意的问题及解决方法。

选煤流化床内气固流动的数值建模

为了对选煤流化床内低速浓相气固流动进行数值建模,采用Euler-Euler模型对选煤流化床内的气固流动进行了数值模拟。考虑了一系列子模型对流动结构的影响,通过分析各工况下的流动特征并将模拟结果与实验进行对比,最终确定了一套可应用于选煤流化床内浓相低速鼓泡流动行为的数值模型。结果表明,Syamlal气固曳力模型对选煤流化床流动特征的预测更合理,偏微分颗粒温度模型(PDE)能更准确地描述颗粒脉动行为。在浓相气固选煤流化床中,应该选择Dispersed k-ε模型来考虑气相的湍流行为,并采用部分滑移条件分析颗粒-壁面间的相互作用。

选煤流化床内气固流动和颗粒分层的数值模拟

针对选煤流化床内跨尺度的复杂气固流动逐步开展数值模拟研究.首先采用欧拉-欧拉方法对基础相气固流动过程进行数值模化,对比研究了一系列子模型的适用性,进一步验证了不同平台和方法所得到的模拟结果,评价了这些方法的特征和对实际选煤过程模拟的可能性.结果显示:模拟误差均在5%以下,但是模拟的流动过程与实际差距较大.以此为基础,本文最终提出了一种新的TFM-DEM混合模型,成功实现了整体分选过程的数值模拟.模型准确预测了实验的重要趋势及结果,并从微观上解释了颗粒分选机理:静压梯度力占浮升作用的80%以上,是主要作用力;被选颗粒气相直接曳力占主要作用力的0.5%以下.轻重介质静压梯度力与重力差异的不同推动了颗粒的分离.