一、采用偏置射流预燃室稳定燃烧水煤浆的原理及应用研究(论文文献综述)
刘鹏中[1](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。
贾楠[2](2020)在《逆喷旋流煤粉燃烧器的空气动力场研究》文中进行了进一步梳理本文以逆喷旋流煤粉燃烧器为研究对象,为揭示逆向射流耦合旋流稳焰机理以及不同工况和工艺参数对逆喷旋流煤粉燃烧器空气动力场的影响规律,分别搭建1:2的单相冷态试验台和1:5的气固两相试验台,利用热线风速仪和飘带示踪开展了不同逆向一次风率、不同内外二次风比例以及预燃锥对逆喷旋流煤粉燃烧器单相流动特性影响试验,在此研究基础上,利用PDA(Phase Doppler Anemometer)开展了直流二次风对逆向一次风粉流动特性影响试验和不同内二次风叶片角度对逆喷旋流煤粉燃烧器气固两相流动特性影响试验,最后在14MW逆喷旋流煤粉燃烧器试验台架上进行热态验证试验。研究结论如下:(1)通过单相流动特性试验得出,不加装预燃锥时,当逆向一次风率为14.86%,内外二次风比例为1:2时,耦合回流区的面积、相对回流量以及气流旋转能力均适宜,内外二次风掺混较延迟且比较剧烈。加装预燃锥时,随着内外二次风比例从2:5增加到1:1,耦合回流区最大直径从0.67 D增加到0.87 D(D为外二次风管内径),相对回流率从0.83增加到1.29;耦合回流区内0.3≤X/D≤0.8的区域速度较低但湍动强烈(X为燃烧器的轴向方向),起到稳定火焰的作用;靠近预燃锥壁面形成高速低湍流的空气保护层。预燃锥对耦合回流区的面积、相对回流量和轴向速度均有抑制作用。(2)通过气固两相流动特性试验得出,在截面X/D=1.60,气固相速度出现滑移现象。在直流二次风的作用下,耦合回流区长度不变,最大直径变小,颗粒粒径分布趋于均匀,燃烧器外侧高浓度区域远离燃烧器出口。随着内二次风叶片角度增大,射流边界的高煤粉浓度区域越靠近燃烧器外侧,工况45°形成“低浓度-高浓度-低浓度”结构,工况50°和工况60°形成内淡外浓结构。(3)通过热态验证试验得出,O2浓度沿着轴向方向逐渐下降;NOx浓度沿着轴向方向先上升后下降,在截面X/D=0.75附近出现峰值,进一步证明了该区域起到火焰稳定效果;随着内外二次风比例增大,预燃锥壁面附近的O2浓度大于7%,进一步证明存在空气保护层,燃烧器靠近壁面附近NOx浓度较高,进一步证明煤粉浓度结构为内淡外浓。
莫日根[3](2018)在《水煤浆在双锥逆喷燃烧器内着火特性的数值模拟研究》文中进行了进一步梳理现有煤浆燃烧技术普遍存在点火困难、燃尽率低、燃烧组织不合理,不能确保稳定运行等问题。煤炭科学研究总院自主研发的煤粉双锥燃烧器是一种先进的煤炭燃烧利用技术体系。经工程实践验证,双锥逆喷燃烧器具有点火功率小,启停时间短,热效率高,燃烧稳定,宽负荷调节等特性。研究其稳燃机理与煤浆燃烧过程的适应性对开发煤浆双锥逆喷燃烧器具有十分重要的指导意义。在煤粉双锥逆喷燃烧器内搭建气力雾化逆喷装置,本文实现水和煤粉的逆喷燃烧组织,并获得验证数值模拟结果的试验平台。基于对燃烧反应不同的数学模型描述,分别建立了快速反应模型和有限速率模型。通过试验数据对模拟数据进行验证,结果表明有限速率模型既包含快于混合速率的反应(快反应),又包含慢于混合速率的反应(慢反应)。在雷诺时均体系下的流体力学反应流计算中,认为所有的湍流是各向同性的,因此所有快反应的速率都等于湍流混合速率,致使计算结果与实际情况出现偏差。这一结论在有限速率模型的富氧燃烧模拟中得到验证。改进涡耗散数值模型计算的结果在燃烧器的温度、压力、NOx等方面基本符合实际试验情况,因而数值计算数据具有参考价值。至此,建立了适用于煤浆燃烧过程数值模拟研究平台。以模拟计算为研究方法,从流体动力学和燃烧组织的角度对煤浆在双锥燃烧器内的燃烧过程进行研究,比较了煤粉与煤浆燃烧的区别,验证了双锥燃烧器燃用煤浆的可行性。主要结论为:煤浆在双锥燃烧器内的火炬相比煤粉更坚挺,摇曳较小,NOx排放降低20%左右。煤浆火焰核心温度降低201℃,并且出现早,衰减速度快。试验和模拟均出现在煤浆燃烧工况下,燃烧器前锥端盖超温、超压现象。造成这一现象的原因包括,水分雾化和水蒸气体积膨胀增加初始速度,煤浆点火过程滞后等。试验过程中通过在燃烧器内布置钝体降低了端盖的温度。针对以上现象,煤浆双锥逆喷燃烧器开发应考虑降低双锥冷却强度,增加轴向距离并加装钝体。基于已获得的试验和计算结果,对煤粉双锥燃烧器进行优化,技术措施包括:燃烧器出口直径由500mm降低至450mm;前锥角度由7°增加至9°,旋流强度增加20%;助燃空气预热温度由20℃增加至150℃。建立计算模型并进行计算,结果显示燃烧器内温度提高120℃,燃烧过程得到有效强化,前锥压力降低。因此,所采用技术手段可有效解决煤浆燃烧组织问题。
薄煜[4](2013)在《水煤浆旋风炉高温低灰燃烧试验及模拟研究》文中进行了进一步梳理随着能源需求持续增长,我国天然气和石油的净进口依赖性将大幅上升。结合我国以煤为主的能源结构,迫切地需要发展洁净煤技术作为我国能源调整的重要战略选择。煤燃烧过程中火焰清洁度和污染物排放是其代油代气技术发展的瓶颈。因此,结合水煤浆技术低灰低硫和液态排渣旋风炉高捕渣率的特点,开发一种新型煤清洁利用工艺具有很好的应用前景。为满足工程应用需求,该技术将水煤浆在旋风炉内燃烧产生的高温低灰烟气作为工业生产所需热量来源。本文首次针对该技术利用过程中的关键问题开展了一系列基础研究。本文系统地就燃水煤浆型液态排渣旋风炉设计方案进行了冷态模化试验和数值模拟。研究结果在获取炉内流场分布规律和颗粒浓度分布的同时,评价了不同燃烧器、配风方式、雾化角度和捕渣管形式的优劣,为热态应用提供了参考依据。在冷模试验基础上,结合数值模拟手段对旋风炉燃用水煤浆的主要运行参数进行了评估。结果表明,水煤浆在旋风炉内燃烧组织良好,试验系统负荷适应性至少在75%~100%之间,结合分级配风可有效降低旋风炉内NOx生成和排放。水煤浆在旋风炉内燃烧可提供具有足够热量的低灰高温烟气,其烟气有效辐射能力优于油、气体燃料。系统捕渣率平均达到94%,有效降低了烟气飞灰含量,验证了工业应用的可行性。本文通过基于火焰图像的两步式辐射反问题分析法进行三维温度场重建,提出了一种新的针对旋风炉水煤浆燃烧的诊断方法。通过红外高温计对重建温度精度进行验证,其误差小于50K。根据重建温度特征,研究过量空气系数、配风方式和燃料负荷对燃烧性能的影响。火焰图像像素值的方差变化规律性反映了良好的火焰稳定性。不同工况下三维温度场特征有效地反映了炉内真实情况。通过合理的送风,可以保证燃烧效率大于99%。高温烟气流场特性是影响燃水煤浆型旋风炉二次室传热特性的重要因素。本文利用二维颗粒图像测速技术(Particle image Velocimetry, PIV)对其流场特性进行非接触式测量,直接以高温烟气携带的飞灰颗粒作为示踪粒子的方法在试验中得到验证。通过流场信息的时均化,试验研究了过量空气系数和燃料负荷的影响作用,并得出烟气经分流器进入二次室后可维持较强刚性从而避免直接冲刷受热面的结果。数值模拟结果对PIV系统测量炉内真实环境的可靠性进行了验证,对二维PIV系统在热态流场测量中的应用具有指导意义。液态渣在旋风炉氧化性气氛下对耐火材料的侵蚀作用不同于煤气化炉中的还原性气氛。本文对旋风炉内经过一段暴露时间后的高铬耐火材料进行剖析,研究了由于渗透渣相互作用造成的耐火材料显微结构变化及温度水平和熔渣粘度对该作用的影响。结果验证了氧化性气氛下渣中Fe的赋存形式主要为Fe203,其较高的熔点削弱了渣在氧化性气氛下的渗透和化学腐蚀作用。在煤渣渗透过程中,渣中Fe203与耐火材料中的Cr203反应直至耗尽。由于渣填充至耐火材料孔隙结构中,造成了Cr203的溶解。同时由于高温下熔渣的粘度较低,侵蚀深度随温度升高而增加。
王俊[5](2011)在《无烟煤粉循环流化床预热燃烧和NOx生成试验研究》文中进行了进一步梳理我国电力工业发展迅速,发电机组在往大容量和大机组方向发展,污染物排放标准更加严格。电力工业对煤粉燃烧提出更高要求:燃烧稳定、低污染、适应负荷变化。电力工业发展导致优质动力煤供应趋紧,而无烟煤在我国储量丰富,占火力发电的比重将越来越高。无烟煤难以着火、难以稳燃、难以燃尽的特性,导致燃用无烟煤的锅炉存在燃烧效率低、NOx排放高以及低负荷下燃烧不稳等问题。本论文提出了将无烟煤粉在进入燃烧室燃烧前先经过循环流化床在低空气当量比下预热的新工艺,并描述了对此新工艺开展的一系列试验研究。无烟煤粉在循环流化床内经过加热、挥发分析出、部分气化、部分燃烧等物理化学过程,发生粒径减小、比表面积增大、总孔体积增大、温度超过800℃等变化,预热后的燃料再进入燃烧室燃烧,燃烧稳定,NOx排放低。设计建造了30kW无烟煤粉循环流化床预热燃烧试验系统。循环流化床提升管的直径为90mm、高度为1500mm,下行燃烧室的直径为260mm、高度为3000mm。在试验系统上,对我国最典型的动力无烟煤——阳泉煤进行了一系列改变燃烧控制参数和空气分级参数的试验。结果表明:采用预热后燃烧的工艺,可以使挥发分含量仅6.74%的无烟煤在循环流化床预热到800℃以上;预热后的高温燃料在下行燃烧室燃烧具有良好的稳定性和温度分布均匀性,下行燃烧室最大温差低于200℃;预热后的高温燃料中的颗粒粒径比加入循环流化床的无烟煤粉粒径显着减小,50%切割粒径d50从82μm降低到19μm,比表面积显着增大,从4.9m2/g增大到111.0m2/g,总孔体积也明显增加,从0.014cm3/g提高到0.096cm3/g;预热产生的烟气中包含部分可燃气体,换算到干冷状态下的低位发热量为1.53MJ/Nm3;减小加入循环流化床的无烟煤粉粒径,有利于提高燃烧效率;只要总过量空气系数和预热温度在合理范围内,改变这两个参数对无烟煤粉的燃烧特性影响不大;阳泉无烟煤粉在本试验台上的燃烧效率达到94.17%。预热燃料在下行燃烧室燃烧,燃料N向NOx的转化率低于32%,尾部烟气排放NOx浓度不高于400mg/m3;随着加入循环流化床无烟煤粉粒径的减小、还原区空气当量比的增大以及燃料在还原区停留时间的缩短,尾部烟气NOx排放增大;系统总过量空气系数对NOx排放浓度的影响不大。
吴凤海[6](2010)在《水煤浆锅炉设备使用注意事项几点思考》文中进行了进一步梳理水煤浆作为一种新型煤基流体洁净环保燃料,既保留了煤的燃烧特性,又具备类似重油的液态燃烧应用特点,是目前我国一项现实的洁净煤技术。研究分析了水煤浆锅炉和水煤浆锅炉设备,提出了水煤浆锅炉设备使用注意事项几点思考。
张传名[7](2009)在《低品位水煤浆成浆、燃烧特性研究及应用》文中研究指明水煤浆作为一种代油洁净液体燃料,已在我国得到较广泛的应用,取得了较好的代油、节能和环保效果。随着我国经济的快速发展,作为主要能源的煤炭也将面临紧张的供应状况,特别是优质烟煤。而传统的水煤浆一般要求采用洗选精煤制备,这一方面限制了制浆煤种来源,另一方面提高了水煤浆的生产成本,使水煤浆在更大行业范围和领域内推广应用受到限制。因此,采用原煤或低品位燃料制备浆体燃料开始受到人们关注。燃料特性的差异将直接影响到它的成浆特性和燃烧特性,本文结合汕头万丰热电厂220t/h燃油设计锅炉改烧水煤浆项目,对低品位燃料在成浆特性、流变特性、燃烧特性、结渣特性等方面进行了详细的试验研究、理论分析和数值模拟。首先在实验室对低挥发分煤的成浆特性和流变特性进行了详细试验研究,利用已有的4种添加剂,在浓度为65%-66%范围时,低挥发分水煤浆粘度基本上能控制在1000Pa.s以下;MF型添加剂效果最好,最大成浆浓度可以达到66.49%。低挥发分水煤浆的流变特性均表现出明显的“剪切变稀”,属于假塑性流体。热重和卧式炉试验表明几种低品位燃料燃烧过程相似,炉内燃烧温度比较接近;低挥发分水煤浆和潞安煤泥水煤浆的着火温度高于大同烟煤水煤浆,综合燃烧性能以及燃烧前期的反应能力也比后者差。大同烟煤石油焦5比5混浆的燃烧特性和大同烟煤水煤浆接近;低挥发分水煤浆的结渣不严重而潞安煤泥水煤浆和大同烟煤石油焦5比5混浆相对较为严重。接着针对220t/h燃油设计锅炉进行改烧水煤浆的设计,对改造中存在的难点和低品位水煤浆燃烧的特点进行分析并提出相应的技术措施,创新性提出了带预燃室非对称水煤浆燃烧器。燃烧试验表明改造是成功的,低挥发分水煤浆在炉内燃烧稳定,锅炉各种参数能达到设计要求并满足机组安全经济运行,在缺氧的情况下,燃烧效率和锅炉效率分别达到97%和89%。排烟SO2浓度与燃油相比有较大幅度下降,NOx排放也在较低的水平。利用硅碳棒对炉内燃烧区域结渣过程进行研究,并对结渣棒上的灰渣进行XRD图谱和SEM分析研究,结合单一煤灰成分结渣指标、模糊数学综合评判模型以及基于属性数学与联系数学的结渣特性综合模型进行结渣预测,表明低挥发分水煤浆属中轻结渣,预测结果与结渣特性试验结果相吻合。最后采用计算流体力学CFD数值模拟了220t/h锅炉水煤浆燃烧过程和污染物排放规律,获得了不同负荷以及高、中、低三种挥发分水煤浆的炉内流场分布、温度场分布、气氛场分布等规律,计算结果符合实际运行情况,和实验数据验证吻合较好,对水煤浆锅炉的燃烧调整试验和优化设计有重要的指导意义。研究表明低品位水煤浆(低挥发分水煤浆、煤泥水煤浆、烟煤和石油焦混浆)成浆特性理想,采取适当的技术措施能在锅炉上温度稳定着火和燃烧,满足机组安全经济运行。因此,研究开发并在燃油锅炉上应用低品位水煤浆是可行性,有较好的社会和经济效益。
赵卫东[8](2009)在《低阶煤水热改性制浆的微观机理及燃烧特性研究》文中指出我国褐煤等低阶煤资源储量丰富,但由于含水量大、热值低等特点,应用范围受到限制。常规方式干燥后的褐煤具有重复吸水能力和易自燃的特点,不适于长途外运,多用于坑口电厂直接燃烧应用。水热处理可以有效降低低阶煤内在水分和氧含量,抑制其易自燃特性;水热处理后低阶煤不再重复吸水,同时热值升高,应用领域得到拓宽。改性后低阶煤制备水煤浆,可以替代部分石油燃料应用于工业生产。本文围绕褐煤、亚烟煤等低阶煤的水热脱水改性、浆体燃料制备及其燃烧特性,进行了以下工作。采用热重等温干燥的方法,对褐煤的脱水过程进行了机理分析,得出褐煤等温干燥过程可以分成两个阶段,分别受毛细管束缚力和吸附/脱附机理控制。构建试验台并采用“非蒸发”的水热方法对低阶煤进行脱水改性,得出改性终温、反应釜初始压力对改性过程影响显着。改性后低阶煤挥发分含量降低、固定碳含量以及热值升高,氧/碳原子比降低表明改性过程使煤阶有所升高。水热处理过程中有一定浓度的H2S生成,说明水热处理具有一定的脱硫效果。成浆性试验表明,改性后低阶煤水煤浆仍具备“剪切变稀”的假塑性流体特征;提高反应终温或反应釜初始压力可以明显提高低阶煤的成浆浓度,并有利于改善浆体的流动性和稳定性;停留时间延长对成浆浓度提高作用不明显,但却有利于改善稳定性;装样量以及干煤/水比对成浆性能提高无明显影响。改性后小龙潭褐煤的最大成浆浓度可以由44.6%(原煤)提高到64.55%,其它低阶煤的最大成浆浓度也基本可以提高至60%左右。对改性前后低阶煤的理化特征进行分析,总结出水热处理对成浆性能改善的机理主要包括以下几个方面:改性后低阶煤孔隙结构发生了变化,孔比表面积降低与成浆浓度提高存在对应关系,半径小于1000nm孔的孔容积减小也是成浆浓度提高的原因;亲水性的羧基、酚羟基等含氧基团含量降低,提高了低阶煤表面的斥水性,增大了煤水界面接触角,使低阶煤束缚水能力减弱,导致内在水分降低,提高了成浆浓度;红外光谱分析表明水热处理改变了低阶煤的分子结构,在减少亲水性含氧基团的同时,提高了煤的芳香度和碳化程度,这对成浆性能改善有利。对改性前后低阶煤的燃烧特性进行了热重分析,结果表明改性低阶煤的着火温度有所提高,这有利于抑制自燃的发生;改性低阶煤的综合燃烧性能较原煤稍有提高,并高于兖州烟煤。动力学分析表明,低阶煤经过水热改性后,前期燃烧反应活性较原煤降低,而后期反应活性则有所升高。利用卧式炉中试系统对改性低阶煤水煤浆进行了热态试验,并与大同烟煤水煤浆进行了对比。结果表明,改性低阶煤水煤浆炉内温度水平与大同烟煤水煤浆相当;沿炉膛轴向,温度场呈现“双峰”特征,分别对应挥发分燃烧为主和焦炭燃烧为主的过程;改性低阶煤水煤浆的燃尽性能优于大同烟煤水煤浆;炉内取样颗粒微观形貌分析表明,低阶煤由于挥发分含量高、粘结性低,初期着火过程煤颗粒呈现“爆裂”特征,而大同烟煤水煤浆煤颗粒则由于热塑性,呈现出“煤胞”和大孔结构。由沿程颗粒燃烧动力学分析可知,随炉内燃烧过程的进行,颗粒燃尽的活化能增加,表明燃尽过程的反应活性下降,燃尽过程减缓,这也是通常炉膛出口飞灰中含有一定份额未燃尽碳的原因之一。采用计算流体力学软件(Fluent)对低阶煤水煤浆的旋流燃烧进行了数值模拟,结果表明,炉内温度场、气氛场与实际试验工况较接近。变风温工况预测结果显示,冷风(30℃)使着火距离延长,燃烧高温区有所延后,炉膛出口附近CO浓度明显升高;冷风工况虽然可以实现着火,但燃烧效率降低。降负荷工况预测结果显示,70%负荷条件下,炉内燃烧情况良好,但炉内温度水平有所下降,火焰长度稍有延长,炉膛出口CO浓度稍有增加。
翁卫国[9](2006)在《水煤浆代油清洁燃烧的研究及工业应用》文中认为随着世界经济的发展,能源与环境问题变得日益突出,我国作为一个发展中国家,经济发展速度较快,这些问题显得尤为突出,我国原油储量有限,随市场的需要,提高现有原油商品化率刻不容缓;而在中国仍有大量的原油被用来燃烧,是一种极大的浪费。为了有效利用这部分原油,存在着一个客观的问题就是代油燃料技术和由于使用能源而造成的氮氧化物污染问题。本文着重于对此的研究及应用。 在水煤浆燃烧理论的基础上,本文针对水煤浆在注汽锅炉的炉内燃烧,灰沉积和现场应用几个方面进行了试验,计算。结果表明,水煤浆替代原油应用于注汽锅炉是可行的。通过多种结渣预测模型,对所使用的注汽锅炉所用的水煤浆及其灰渣,进行了结渣特性进行了研究;对锅炉改造和所用的燃烧器的进行了系统的试验和计算,对炉内的飞灰轨迹进行了模拟以研究炉内可能产生的积灰与结渣。解决了世界首台注汽锅炉改烧水煤浆的问题,实现水煤浆稳定燃烧。使燃油注汽锅炉广泛改烧水煤浆成为可能,所开发的水煤浆燃烧器具有油-浆两用功能,具有创新性。 随着氮氧化物造成的空气污染越来越引起人们的重视。在烟气脱硝技术领域国内外学者进行了大量的研究工作,控制NOx排放的措施大致分为两类,一类是烟气净化技术,脱除烟气中的NOx;另一类是低NOx燃烧技术,通过各种技术手段,抑制或还原燃烧过程中的NOx,达到降低NOx排放的目的。不论是洁净燃烧技术还是洁净燃料都无法根本解决氮氧化物的污染问题,而SCR则是一种最为有效的氮氧化物控制技术,广为世界关注。 由于水煤浆本身特性的关系,在脱硫反面具有优势,在氮氧化物方面没有特殊的控制方法。本文针对目前环保中所存在的氮氧化物污染问题,就选择性催化还原反应的反应器所涉及的主要参数进行了系统的分析,并根据实际工程和计算,推导出合理的结构数据及相应的公式,对同类工程应用有重要作用。具有创新性 。
邹平国[10](2006)在《燃煤特性对NOx排放的影响及低NOx偏置周界风燃烧器CAT试验研究》文中进行了进一步梳理我国燃煤发电NOx的排放浓度较高,不满足国家NOx控制技术要求,且NOx污染收费的推行将对电厂经济性产生很大影响。在现有炉膛基本布置结构基础上,通过燃烧系统改造等措施达到NOx排放控制要求具有重要的现实意义。 本文采用灰色系统理论的关联分析方法,基于大型沉降炉试验,分析了反映燃料N转化率变化的物理、化学特性指标与燃料N转化率之间的关联程度,建立了燃煤特性与燃料N转化率之间的关系系数FCI。文献试验结果亦证实燃料系数FCI能够正确反映出煤燃烧过程中NOx排放变化规律,且同种燃烧状态下,燃煤FCI值与其燃料N转化率呈线性变化关系。电厂煤种适应性试验进一步说明了基于FCI分析,采用合理的燃烧调整手段,可促进锅炉变煤种的高效、低污染燃烧。这也为燃烧器改造前后评价过程中剔除煤质数据不一致带来NOx排放量的变化提供依据。 本文基于FLUENT数值试验平台,对低NOx偏置周界风燃烧器气固两相流动特性以及在大型电站锅炉中的应用进行了数值试验研究。结果表明偏置周界风燃烧器在保证煤粉气流着火稳定性同时,具备较强的防止喷口带火能力及低NOx燃烧能力,并能够保证了水冷壁附近处于相对较高的氧化性氛围,从而解决水冷壁高温腐蚀、结渣等问题。文中还进一步分析了低NOx偏置周界风燃烧器各种运行状态下炉内气固两相流动特征,为进一步优化炉内气固两相流场,组织燃烧初始局部区域的O2浓度,降低电厂NOx排放水平提出更好的设计思想。
二、采用偏置射流预燃室稳定燃烧水煤浆的原理及应用研究(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、采用偏置射流预燃室稳定燃烧水煤浆的原理及应用研究(论文提纲范文)
(1)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 |
(2)逆喷旋流煤粉燃烧器的空气动力场研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景和意义 |
1.2 逆向射流燃烧技术研究现状 |
1.2.1 国外逆向射流燃烧技术研究现状 |
1.2.2 国内逆向射流燃烧技术研究现状 |
1.3 旋流燃烧技术研究现状 |
1.3.1 旋流煤粉燃烧器的分类 |
1.3.2 旋流煤粉燃烧器的研究现状 |
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 逆喷旋流煤粉燃烧器单相流动特性试验研究 |
2.1 单相模化原理和试验系统 |
2.1.1 单相模化原理 |
2.1.2 热线风速仪系统 |
2.1.3 单相流场测量系统 |
2.1.4 回流区测量系统 |
2.2 逆向一次风率对单相流动特性的影响 |
2.3 内外二次风比例对单相流动特性的影响 |
2.3.1 无预燃锥情况对单相流动特性的影响 |
2.3.2 有预燃锥情况对单相流动特性的影响 |
2.3.3 预燃锥对单相流动特性的影响 |
2.4 本章小结 |
3 逆喷旋流煤粉燃烧器气固两相流动特性试验研究 |
3.1 气固两相模化原理和试验系统 |
3.1.1 气固两相模化原理 |
3.1.2 PDA测量系统 |
3.1.3 气固两相试验台 |
3.2 直流二次风对逆向射流气固两相流动特性的影响 |
3.3 内二次风叶片角度对气固两相流动特性的影响 |
3.4 本章小结 |
4 逆喷旋流煤粉燃烧器热态验证试验 |
4.1 热态试验系统及煤质特性 |
4.1.1 热态试验系统 |
4.1.2 煤质特性 |
4.2 不同内外二次风比例对燃烧特性的影响 |
4.3 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(3)水煤浆在双锥逆喷燃烧器内着火特性的数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题的背景及意义 |
1.2 文献综述 |
1.2.1 工业锅炉技术的发展现状 |
1.2.2 煤浆燃烧器的发展现状 |
1.2.3 燃烧过程的数值模拟综述 |
1.3 研究目标及主要内容 |
1.4 技术路线 |
1.5 小结 |
第二章 燃烧过程数值模型的建立 |
2.1 连续相湍流模型 |
2.2 气粒两相流处理方法 |
2.3 离散相颗粒的计算 |
2.3.1 液滴的加热规律及蒸发规律 |
2.3.2 颗粒的表面反应 |
2.3.3 湍流引起的颗粒弥散 |
2.4 燃烧反应流模型 |
2.4.1 热解反应 |
2.4.2 涡耗散模型 |
2.4.3 有限速率/涡耗散模型 |
2.5 辐射换热模型及污染物NOx生成模型 |
2.6 小结 |
第三章 燃烧过程模拟研究 |
3.1 网格划分及模型假设 |
3.1.1 三维建模及网格划分 |
3.1.2 假设条件 |
3.1.3 材料特性及边界条件 |
3.1.4 计算过程 |
3.2 基于涡耗散反应模型的计算结果及讨论 |
3.2.1 速度场及迹线分析 |
3.2.2 温度场分析比较 |
3.2.3 水分分布比较 |
3.2.4 基于组分分布的火炬特性分析比较 |
3.3 基于有限速率/涡耗散反应模型的计算结果及讨论 |
3.3.1 煤浆燃烧的有限速率/涡耗散模拟 |
3.3.2 煤浆富氧燃烧有限速率模拟 |
3.4 小结 |
第四章 煤粉燃烧器直接喷水工业试验研究 |
4.1 试验工艺方案说明 |
4.2 试验运行工况 |
4.3 数据采集设备 |
4.4 试验工艺 1 过程及数据 |
4.5 试验工艺1过程及数据 |
4.6 试验结果与模拟计算的耦合 |
4.7 煤浆燃烧器的优化设计 |
4.8 小结 |
第五章 结论与创新点 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间参与项目和发表论文 |
(4)水煤浆旋风炉高温低灰燃烧试验及模拟研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 世界和中国能源现状及发展战略 |
1.1.2 水煤浆清洁利用技术 |
1.2 液态排渣旋风炉研究背景 |
1.2.1 旋风炉的发展及现状 |
1.2.2 旋风炉的特点 |
1.2.3 旋风炉的优化运行和燃水煤浆的可行性 |
1.3 三维火焰温度场重建技术 |
1.4 颗粒图像测速技术 |
1.5 液态渣对高铬耐火材料侵蚀机理研究背景 |
1.6 本文研究内容及结构 |
2 试验装置设计方案 |
2.1 试验装置设计思路 |
2.1.1 试验装置设计目的及要求 |
2.1.2 前置水煤浆燃烧试验炉的设计方案 |
2.1.3 模拟二次室的设计原则 |
2.1.4 水煤浆液态排渣燃烧器的设计方案 |
2.2 冷态模化试验装置 |
2.2.1 冷态模化试验系统简介 |
2.2.2 冷态模化试验装置设计方案 |
2.3 燃水煤浆液态排渣旋风炉 |
2.3.1 试验装置设计 |
2.3.2 试验装置系统介绍 |
3 小型燃水煤浆型旋风炉冷态模化试验及数值模拟 |
3.1 冷态模化试验设计计算 |
3.2 冷态模化试验工况设计 |
3.2.1 空气动力场试验工况设计 |
3.2.2 颗粒浓度分布试验工况设计 |
3.2.3 烟雾示踪试验工况设计 |
3.3 冷态模化试验测量方法 |
3.3.1 流场测量方法及仪器介绍 |
3.3.2 颗粒浓度分布测量方法 |
3.3.3 烟雾示踪法测定流场特性 |
3.4 冷态模化试验测量位置分布 |
3.4.1 前置炉膛流场测量测点分布 |
3.4.2 捕渣管区域流场测量测点分布 |
3.4.3 二次室流场测量测点分布 |
3.4.4 颗粒浓度测量位置 |
3.5 不同燃烧器方案的空气动力场特性 |
3.5.1 预燃室燃烧器 |
3.5.2 一、二次风集中送风燃烧器 |
3.5.3 一次风插入炉膛式燃烧器 |
3.6 颗粒浓度分布冷模试验结果及分析 |
3.6.1 不同雾化角的影响作用 |
3.6.2 前置炉膛颗粒浓度分布 |
3.6.3 捕渣管颗粒捕集效果分析 |
3.6.4 二次室颗粒浓度分布及模拟受热面颗粒沾污分析 |
3.6.5 二次室烟雾示踪流场特性分析 |
3.7 冷态模化试验装置数值模拟 |
3.7.1 网格划分与计算方法 |
3.7.2 计算结果与分析 |
3.8 本章小结 |
4 燃水煤浆型液态排渣旋风炉试验研究 |
4.1 研究目标和主要内容 |
4.1.1 试验目的 |
4.1.2 试验测试内容 |
4.1.3 试验工况设计 |
4.2 试验装置前期调试与冷炉模拟 |
4.2.1 试验装置前期调试及标定 |
4.2.2 试验装置冷炉模拟试验 |
4.3 测试技术与仪器介绍 |
4.3.1 测孔及测点位置 |
4.3.2 测量仪器 |
4.4 试验结果与分析 |
4.4.1 过量空气系数及配风方式的影响作用 |
4.4.2 燃料类型的影响作用 |
4.4.3 燃料负荷的影响作用 |
4.4.4 二次室辐射传热计算与积灰结渣特性 |
4.5 液态排渣旋风炉燃用水煤浆的数值模拟 |
4.5.1 炉膛建模及计算模型 |
4.5.2 计算结果与分析 |
4.6 本章小结 |
5 基于三维火焰温度场重建技术的水煤浆液态排渣旋风炉燃烧特性研究 |
5.1 引言 |
5.2 温度场重建算法 |
5.3 试验内容及测量装置 |
5.3.1 火焰图像捕捉系统及温度场重建区域 |
5.3.2 试验工况设计 |
5.4 试验结果与分析 |
5.4.1 典型工况燃烧特性 |
5.4.2 不同过量空气系数对燃烧特性的影响 |
5.4.3 不同配风方式对燃烧特性的影响 |
5.4.4 不同燃料负荷对燃烧特性的影响 |
5.4.5 不同工况燃烧效率评价 |
5.5 本章小结 |
6 基于颗粒图像测速技术的旋风炉二次室流场特性研究及数值模拟 |
6.1 引言 |
6.2 试验装置及测量方法 |
6.3 试验结果与分析 |
6.3.1 典型工况二次室气流动力场特性 |
6.3.2 典型工况二次室气流动力场数值模拟 |
6.3.3 不同过量空气系数和燃料负荷对二次室气流动力场的影响 |
6.4 本章小结 |
7 液态渣在旋风炉氧化性气氛下对高铬耐火材料侵蚀机理研究 |
7.1 引言 |
7.2 测量仪器及分析方法 |
7.3 结果与分析 |
7.3.1 受侵蚀后的高铬砖显微结构变化 |
7.3.2 XRD晶相分析验证 |
7.3.3 孔隙率对液态渣侵蚀过程的影响作用 |
7.3.4 渣粘度对侵蚀过程的影响作用 |
7.4 本章小结 |
8 全文总结及展望 |
8.1 总结 |
8.2 本文的主要创新点 |
8.3 未来工作及展望 |
参考文献 |
作者简历 |
(5)无烟煤粉循环流化床预热燃烧和NOx生成试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号表 |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 课题的研究背景和意义 |
1.2 煤粉稳燃技术研究现状 |
1.2.1 提高煤粉浓度的稳燃技术 |
1.2.2 组织高温烟气回流的稳燃技术 |
1.2.3 预热燃料或空气的稳燃技术 |
1.3 煤粉燃尽技术研究现状 |
1.4 煤粉的低氮氧化物排放燃烧技术 |
1.4.1 低过量空气燃烧 |
1.4.2 空气分级燃烧 |
1.4.3 燃料分级燃烧 |
1.4.4 烟气再循环技术 |
1.4.5 高温空气燃烧技术 |
1.5 本文的研究目的和研究内容 |
1.6 本章小结 |
第二章 无烟煤粉循环流化床预热燃烧试验系统 |
2.1 工艺原理 |
2.1.1 工艺流程 |
2.1.2 工艺特征 |
2.2 煤种和热平衡设计 |
2.2.1 设计煤种 |
2.2.2 参数设计 |
2.3 试验部件设计 |
2.3.1 循环流化床 |
2.3.2 下行燃烧室 |
2.3.3 试验辅助部件 |
2.4 信号采集系统 |
2.4.1 流量的测量与修正 |
2.4.2 温度的测量与修正 |
2.4.3 压差和压力的测量 |
2.4.4 给煤机转速的测量 |
2.4.5 预热燃料成分的分析 |
2.4.6 烟气成分的分析 |
2.4.7 灰分的分析 |
2.5 试验系统的建设 |
2.6 试验数据的处理 |
2.7 试验系统调试 |
2.7.1 给料性能测试 |
2.7.2 循环流化床预热无烟煤性能调试 |
2.7.3 下行燃烧室热态性能调试 |
2.8 试验系统的操作原理 |
2.9 本章小结 |
第三章 无烟煤粉循环流化床预热燃烧特性 |
3.1 试验条件 |
3.2 预热燃料的特性 |
3.2.1 预热燃料中固相的燃料特性 |
3.2.2 预热燃料中气相的燃料特性 |
3.2.3 预热燃料的热量 |
3.3 预热燃料的燃烧特性 |
3.3.1 预热燃料的燃烧速率 |
3.3.2 预热燃料的点火 |
3.3.3 温度分布特征 |
3.3.4 燃烧效率 |
3.3.5 燃烧过程 |
3.4 煤粉粒径的影响 |
3.4.1 试验工况 |
3.4.2 试验结果及分析 |
3.5 总过量空气系数的影响 |
3.5.1 试验工况 |
3.5.2 试验结果及分析 |
3.6 预热燃料特性的影响 |
3.6.1 试验工况 |
3.6.2 试验结果及分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 无烟煤粉循环流化床预热燃烧的氮氧化物排放 |
4.1 氮氧化物生成机理 |
4.1.1 煤粉燃烧生成NO_X类型 |
4.1.2 无烟煤预热燃烧生成NO_X的特点 |
4.1.3 无烟煤预热燃烧生成N_2O的特点 |
4.2 无烟煤粉粒径的影响 |
4.2.1 试验工况 |
4.2.2 试验结果及分析 |
4.3 还原区空气当量比的影响 |
4.3.1 试验工况 |
4.3.2 试验结果及分析 |
4.4 总过量空气系数的影响 |
4.4.1 试验工况 |
4.4.2 试验结果与分析 |
4.5 预热燃料在还原区停留时间的影响 |
4.5.1 试验工况 |
4.5.2 试验结果与分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 研究结论 |
5.2 本文创新点 |
5.3 工作展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的学术论文和研究成果 |
致谢 |
(6)水煤浆锅炉设备使用注意事项几点思考(论文提纲范文)
0 引言 |
1 水煤浆锅炉预燃室 |
2 水煤浆燃烧器 |
3 燃用水煤浆锅炉的特点 |
4 水煤浆锅炉注意事项 |
4.1 |
4.2 控制一次风和水煤浆的混合。 |
4.3 二次风量宜分级加入。 |
4.4 |
4.5 对水煤浆的出厂价格、运输价格和增加的发电量等因素做出合理的经济技术分析。 |
4.6 水煤浆应定期搅拌, 搅拌的周期和时间需与供浆单位确认。 |
4.7 |
4.8 |
4.9 |
5 结语 |
(7)低品位水煤浆成浆、燃烧特性研究及应用(论文提纲范文)
致谢 |
搞要 |
Abstract |
目录 |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 我国能源结构特点 |
1.1.2 我国石油生产和供应现状 |
1.2 水煤浆技术的发展概况 |
1.2.1 国外水煤浆技术发展现状 |
1.2.2 国内水煤浆技术发展现状 |
1.3 水煤浆制备技术 |
1.3.1 水煤浆制备技术和工艺 |
1.3.2 水煤浆添加剂技术 |
1.3.3 水煤浆品种及质量规范 |
1.4 水煤浆燃烧技术 |
1.4.1 水煤浆燃烧特点 |
1.4.2 水煤浆燃烧技术发展和应用现状 |
1.5 低品位水煤浆的研究现状 |
1.6 本文研究内容 |
2 低品位水煤浆成浆特性和流变特性研究 |
2.1 前言 |
2.2 燃料特性 |
2.2.1 燃料成分分析 |
2.2.2 燃料粒度分布 |
2.3 水煤浆制备方法和测试仪器 |
2.3.1 电动搅拌干法制浆 |
2.3.2 定粘浓度定义 |
2.3.3 测试仪器及测量方法 |
2.4 低品位水煤浆成浆特性研究 |
2.4.1 水煤浆的粘温特性 |
2.4.2 浓度对粘度的影响 |
2.4.3 添加剂对粘度的影响 |
2.5 低品位水煤浆的流变性及流变方程 |
2.5.1 低品位水煤浆的流变特征 |
2.5.2 基于幂律模型的流变方程 |
2.6 低品位水煤浆稳定性试验研究 |
2.6.1 静态稳定性测量方法 |
2.6.2 倒置法研究水煤浆稳定性 |
2.7 本章小结 |
3 低品位水煤浆热重试验和燃烧反应动力学研究 |
3.1 前言 |
3.2 试验仪器及方法 |
3.2.1 热天平工作原理及系统 |
3.2.2 TGA/SDTA851热重分析仪及实验方法 |
3.2.3 实验样品成分特征 |
3.2.4 TG-DTG分析方法 |
3.3 非等温热重试验研究 |
3.3.1 不同水煤浆燃料的TG-DTG曲线 |
3.3.2 不同升温速率的热重分析 |
3.3.3 水焦浆(石油焦水浆)的热重分析 |
3.4 基于热分析的着火和燃尽特性指数 |
3.4.1 综合燃烧特性指数和可燃性指数 |
3.4.2 低品位水煤浆燃烧特性分析 |
3.4.3 水焦浆燃烧特性分析 |
3.5 低品位水煤浆燃烧反应动力学研究 |
3.5.1 动力学研究方法 |
3.5.2 Coats-Redfern法求解方程 |
3.5.3 低品位水煤浆燃烧动力学参数计算 |
3.6 本章小结 |
4 低品位水煤浆卧式炉燃烧特性试验研究 |
4.1 3.2MW燃烧试验装置及系统 |
4.1.1 卧式炉及烟风系统 |
4.1.2 燃烧器及喷嘴 |
4.1.3 炉前供浆系统 |
4.2 试验燃料和工况 |
4.2.1 燃料特性及制备方法 |
4.2.2 试验工况 |
4.3 煤浆燃烧试验全系统运行参数分析 |
4.4 低品位水煤浆悬浮燃烧特性研究 |
4.4.1 炉膛轴向及径向温度场分布特征 |
4.4.2 炉内燃烧气氛分布特征 |
4.4.3 燃烧效率计算 |
4.5 燃烧过程含碳颗粒的分布规律及形态特征 |
4.5.1 沿轴向颗粒含碳量分布 |
4.5.2 颗粒形态变化的SEM分析 |
4.6 低品位水煤浆在筒形炉内灰渣沉积特性 |
4.6.1 硅碳棒研究结渣方法 |
4.6.2 燃烧过程结渣的外貌特征 |
4.6.3 灰渣沉积量和沉积速率的计算 |
4.7 低品位水煤浆火焰黑度的测量及分布研究 |
4.7.1 火焰黑度的测量原理 |
4.7.2 卧式炉内火焰黑度分布规律 |
4.8 低品位水煤浆污染物排放特性 |
4.8.1 不同燃料气态污染物排放特征 |
4.8.2 不同燃料粉尘排放浓度 |
4.9 本章小结 |
5 220t/h燃油锅炉改烧水煤浆关键技术研究 |
5.1 220t/h(1#炉)燃油锅炉介绍 |
5.2 改造原则和技术难点 |
5.2.1 油炉改造原则和技术要求 |
5.2.2 油炉改烧水煤浆技术难点 |
5.3 锅炉本体改造关键技术 |
5.3.1 炉膛及水冷壁 |
5.3.2 非对称射流水煤浆燃烧器 |
5.3.3 撞击式水煤浆雾化喷嘴 |
5.3.4 受热面改造及防尘、防磨 |
5.4 出渣除尘和辅机系统 |
5.4.1 出渣方法和装置 |
5.4.2 飞灰浓度估算及除尘器选择 |
5.4.3 主要辅机改造 |
5.4.4 锅炉范围其他部件改造 |
5.5 低品位燃料热力计算结果 |
5.5.1 燃料特性 |
5.5.2 热力计算结果分析讨论 |
5.6 水煤浆系统研究 |
5.6.1 港口储存和罐车运输 |
5.6.2 厂区水煤浆卸贮运系统 |
5.6.3 炉前水煤浆供浆系统 |
5.7 本章小结 |
6 低挥发分水煤浆在220t/h锅炉上的燃烧试验 |
6.1 试验工况及燃料特性 |
6.1.1 试验工况 |
6.1.2 燃料成分 |
6.1.3 粒度、粘度和稳定性 |
6.2 水煤浆燃烧调试方法和内容 |
6.2.1 调整试验方法 |
6.2.2 测试内容和方法 |
6.3 锅炉燃油调试和试验结果 |
6.3.1 燃料和工况 |
6.3.2 锅炉燃油时主要运行参数 |
6.3.3 炉内温度场分布 |
6.3.4 热效率测定与计算 |
6.3.5 油燃烧烟气排放测试结果 |
6.4 锅炉燃水煤浆调试和试验结果 |
6.4.1 水煤浆点火过程 |
6.4.2 浆枪位置和雾化蒸汽参数 |
6.4.3 不同燃浆工况锅炉主要运行参数 |
6.4.4 燃烧效率和锅炉效率计算 |
6.5 燃浆燃烧器出口及炉膛温度分布 |
6.5.1 燃烧器喷口温度分布 |
6.5.2 炉膛燃烧区域及炉膛出口温度分布 |
6.6 水煤浆燃烧火焰黑度测量与计算 |
6.6.1 黑度的测量和计算方法 |
6.6.2 220t/h锅炉水煤浆燃烧火焰黑度 |
6.7 低挥发分水煤浆燃烧排烟成分及污染物 |
6.8 本章小结 |
7 低挥发分水煤浆灰渣沉积和结渣特性的研究 |
7.1 引言 |
7.2 试验设备、内容和方法 |
7.2.1 试验设备 |
7.2.2 试验内容 |
7.2.3 试验方法 |
7.2.4 试验工况 |
7.3 煤灰成分预测结渣特性 |
7.3.1 水煤浆灰成分分析 |
7.3.2 煤灰成分预测方法 |
7.3.3 基于煤灰成分的预测结果 |
7.4 锅炉燃烧区域灰渣沉积动态过程研究 |
7.4.1 硅碳棒结渣观察分析 |
7.4.2 燃烧区域灰渣沉积量和沉积速率 |
7.5 XRD与SEM辅助结渣特性分析研究 |
7.5.1 XRD辅助结渣特性分析研究 |
7.5.2 SEM辅助结渣特性分析研究 |
7.6 基于模糊数学的结渣评判模型及预测 |
7.6.1 模糊综合评判模型 |
7.6.2 模型预测结果分析 |
7.7 基于属性和联系数学的结渣综合评判模型及预测 |
7.7.1 结渣综合评别模型 |
7.7.2 模型应用及预测结果 |
7.8 本章小结 |
8 220t/h锅炉水煤浆燃烧CFD数值模拟 |
8.1 模拟对象和条件 |
8.1.1 锅炉和燃烧器简介 |
8.1.2 燃烧器配风 |
8.1.3 燃料特性和计算工况 |
8.2 网格划分和计算方法 |
8.2.1 炉膛建模 |
8.2.2 网格划分 |
8.2.3 计算方法 |
8.2.4 软件介绍 |
8.3 燃烧数值计算模型 |
8.3.1 湍流模型 |
8.3.2 燃烧模型 |
8.3.3 热辐射模型 |
8.3.4 离散相模型 |
8.3.5 NO_x生成模型 |
8.4 低挥发分水煤浆数值模拟计算结果及分析 |
8.4.1 炉膛温度、气氛及速度分布 |
8.4.2 一次风截面温度、气氛及速度分布 |
8.4.5 二次风截面温度、气氛及速度分布 |
8.5 变工况下模拟计算结果及分析 |
8.5.1 不同负荷下炉膛高度方向温度分布 |
8.5.2 不同浆种下炉膛高度方向温度分布 |
8.6 NO_x生成浓度模拟计算结果及分析 |
8.7 模拟计算结果与实际测量对比 |
8.8 本章小结 |
9 全文总结及工作展望 |
9.1 全文总结 |
9.1.1 成浆和流变特性及稳定性研究 |
9.1.2 热重分析及燃烧试验研究 |
9.1.3 燃油设计锅炉改造技术及燃烧和结渣试验研究 |
9.1.4 数值模拟计算 |
9.2 本文创新之处 |
9.3 不足之处和今后工作展望 |
参考文献 |
作者简历 |
(8)低阶煤水热改性制浆的微观机理及燃烧特性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 水煤浆概述 |
1.3 水煤浆制备的影响因素 |
1.3.1 煤质影响 |
1.3.2 固体体积分数 |
1.3.3 粒度级配和粒度分布 |
1.3.4 添加剂技术 |
1.3.5 PH值的影响 |
1.3.6 温度对浆体粘度的影响 |
1.4 水煤浆的着火机理和燃烧特征 |
1.4.1 水煤浆的着火机理 |
1.4.2 水煤浆和煤粉燃烧特性对比 |
1.4.3 水煤浆强化燃烧措施 |
1.5 褐煤干燥以及褐煤制备水煤浆 |
1.5.1 褐煤脱水干燥技术 |
1.5.2 褐煤改性制备水煤浆 |
1.6 本文的思路和主要研究内容 |
2 基于热重分析的褐煤水分赋存特征及等温脱水过程迁移规律 |
2.1 褐煤水分的赋存形态 |
2.2 实验仪器/方法/样品 |
2.3 褐煤脱水的热重实验和机理方程 |
2.3.1 褐煤脱水的TG/DTG曲线 |
2.3.2 褐煤脱水过程的临界含水率和机理方程 |
2.4 褐煤干燥过程水分迁移析出的分阶段机理 |
Xc阶段褐煤干燥分析'>2.4.1 X>Xc阶段褐煤干燥分析 |
2.5 温度对褐煤等温脱水的影响 |
2.5.1 温度对褐煤等温干燥速率的影响 |
2.5.2 不同温度下褐煤干燥特征参数的变化 |
2.6 本章小结 |
3 低阶煤水热改性实验研究及产物组份特征 |
3.1 水热处理改性的原理和方法 |
3.2 实验装置和方法 |
3.2.1 实验装置及测试设备 |
3.2.2 实验流程及方法 |
3.3 低阶煤改性后固体产物化学组成分析研究 |
3.3.1 反应釜内热模拟压力与温度关系 |
3.3.2 改性条件对固体产物特性的影响研究 |
3.3.3 不同煤种和反应终温的影响 |
3.4 低阶煤水热反应气体产物分析研究 |
3.4.1 水热反应终温对气体产物成分的影响 |
3.4.2 水热反应终温对H_2S生成的影响 |
3.5 本章小结 |
4 水热改性低阶煤的成浆特性及规律分析 |
4.1 引言 |
4.2 实验设备和方法 |
4.2.1 实验设备及原理 |
4.2.2 实验方法 |
4.2.3 样品粒度分布特征 |
4.3 改性条件对浆体粘浓特性的影响规律 |
4.3.1 改性终温的影响 |
4.3.2 停留时间的影响 |
4.3.3 装样量的影响 |
4.3.4 干煤/水比以及初始反应釜压力的影响 |
4.3.5 不同煤种改性成浆性能分析 |
4.4 水热处理对浆体流变特性的影响研究 |
4.4.1 流变特性随浆体浓度变化规律 |
4.4.2 低阶煤浆的流变方程及流变指数 |
4.5 水热处理对低阶煤浆流动性与稳定性的影响 |
4.6 本章小结 |
5 改性低阶煤理化特征及促进成浆性能的微观机理 |
5.1 低阶煤理化特征测定 |
5.1.1 微观形貌测定 |
5.1.2 孔隙结构测定 |
5.1.3 含氧基团测定 |
5.1.4 接触角测定 |
5.1.5 红外光谱测定 |
5.2 煤阶特征参数改变对成浆特性的影响 |
5.3 微观形貌变化对成浆特性的影响 |
5.4 孔隙特征改变对成浆性能的影响 |
5.4.1 煤孔的分类及其对煤成浆特性的影响 |
5.4.2 低阶煤孔径分布特征及与成浆特性的关系 |
5.4.3 孔隙结构特征参数的变化规律及其对成浆特性的影响 |
5.5 水热改性低阶煤的含氧基团化学分析 |
5.5.1 不同工况改性低阶煤的含氧基团变化规律 |
5.5.2 含氧基团对成浆性能的影响机理 |
5.6 润湿接触角研究及影响成浆性能的机理分析 |
5.7 改性低阶煤分子结构红外光谱分析 |
5.7.1 红外光谱图解析 |
5.7.2 改性前后脂肪烃(或烷烃)变化 |
5.7.3 改性前后芳香烃以及含氧基团变化 |
5.8 低阶煤水热反应过程的概念模型 |
5.9 本章小结 |
6 水热改性低阶煤的燃烧特性及动力学分析 |
6.1 引言 |
6.2 实验方法和样品制备 |
6.3 改性前后低阶煤燃烧特性研究 |
6.3.1 改性前后低阶煤样品的TG/DTG分析 |
6.3.2 水热改性对低阶煤燃烧特性参数的影响 |
6.3.3 升温速率对燃烧特性参数的影响 |
6.4 改性前后低阶煤燃烧反应动力学分析 |
6.4.1 动力学分析方法以及补偿效应 |
6.4.2 活化能随燃烧进程变化的机理探讨 |
6.4.3 改性前后低阶煤反应活性对比分析 |
6.5 本章小结 |
7 低阶煤水煤浆卧式炉热态试验研究 |
7.1 试验系统及设备 |
7.2 燃料特性 |
7.3 试验方法和运行条件 |
7.4 试验结果分析及讨论 |
7.4.1 水煤浆在卧式炉内着火燃烧过程分析 |
7.4.2 炉内燃烧温度场分布规律 |
7.4.3 气氛场分布以及污染物排放特性 |
7.4.4 结渣特性分析研究 |
7.4.5 沿程颗粒燃尽规律及其微观特征研究 |
7.4.6 沿程颗粒燃烧燃尽过程动力学分析 |
7.5 本章小结 |
8 低阶煤水煤浆卧式炉燃烧的数值模拟 |
8.1 研究和模拟的对象 |
8.2 理论模型及其含义 |
8.2.1 湍流模型 |
8.2.2 湍流燃烧PDF输运方程模型 |
8.2.3 挥发分析出双方程平行反应模型 |
8.2.4 焦炭燃烧的动力-扩散控制反应模型 |
8.2.5 离散相模型 |
8.2.6 辐射传热模型 |
8.3 边界条件设置和网格划分 |
8.3.1 边界条件 |
8.3.2 网格生成 |
8.4 数值模拟计算结果与分析 |
8.4.1 炉内流场分布 |
8.4.2 炉内温度场分布 |
8.4.3 炉内气氛场分布 |
8.4.4 计算值与试验结果对比分析 |
8.4.5 降低热风温度对燃烧过程影响 |
8.4.6 负荷降低对燃烧过程的影响 |
8.5 本章小结 |
9 全文总结和展望 |
9.1 总结 |
9.1.1 主要结论 |
9.1.2 本文创新点 |
9.2 工作展望 |
参考文献 |
作者简历 |
附录一 含氧基团测定方法 |
附录二 制浆实验样品的粒度分布及平均粒径 |
(9)水煤浆代油清洁燃烧的研究及工业应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 代油燃料水煤浆的研究意义 |
1.1.1 燃油锅炉改造的必要性 |
1.1.2 研究水煤浆技术的意义 |
1.2 水煤浆在燃油锅炉应用的国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 燃油锅炉改烧水煤浆可能出现的问题 |
1.3.1 我国水煤浆技术发展存在的主要问题 |
1.3.2 燃油锅炉改烧水煤浆可能出现的技术问题 |
1.4 烟气脱硝的重要性和必要性 |
1.5 选择性催化还原烟气脱硝技术 |
1.5.1 反应机理 |
1.5.2 SCR催化剂 |
1.6 SCR系统的工艺流程 |
1.7 实际运行中影响SCR系统的参数 |
1.8 实际燃煤发电厂的SCR技术运行经验 |
1.9 研究内容 |
第二章 水煤浆的沾污、结渣特性研究 |
2.1 引言 |
2.2 注汽锅炉用水煤浆的结渣分析研究 |
2.2.1 水煤浆的结渣倾向性预测 |
2.2.2 辽河油田注汽锅炉用水煤浆样品粘结特性及灰熔融特性实验 |
2.3 小结 |
第三章 水煤浆燃烧器流场的试验及数值模拟 |
3.1 水煤浆燃烧器的冷态试验及数值模拟 |
3.1.1 概述 |
3.1.2 燃烧器冷态试验及数值模拟 |
3.1.3 结果分析 |
3.1.4 小结 |
3.2 注汽锅炉中灰沉积的数值模拟 |
3.2.1 概述 |
3.2.2 计算方法 |
3.2.3 计算结果 |
3.2.4 炉内结渣预测 |
3.2.5 小结 |
3.3 注汽锅炉水煤浆燃烧过程的数值模拟 |
3.3.1 概述 |
3.3.2 水煤浆着火的数学模型 |
3.3.3 计算结果 |
3.3.4 小结 |
第四章 注汽锅炉的改造设计 |
4.1 概述 |
4.2 注汽锅炉改进设计 |
4.2.1 点火方式 |
4.2.2 燃烧系统 |
4.2.3 燃料系统 |
4.2.4 烟风系统 |
4.2.5 雾化蒸汽系统 |
4.2.6 吹灰系统 |
4.2.7 电气及自控系统 |
4.3 改造中有待于进一步解决问题的研究 |
4.3.1 燃烧器部分 |
4.3.2 炉内积灰结渣问题 |
4.4 水煤浆与油燃烧排放结果及分析 |
4.5 水煤浆代油经济性 |
4.7 小结 |
第五章 SCR数值模拟 |
5.1 引言 |
5.2 模型对象 |
5.3 模型假设、简化及数学模型 |
5.3.1 模型假设及简化 |
5.3.2 数学模型 |
5.3.3 多孔介质模型 |
5.3.4 偏差定义 |
5.4 网格划分及边界条件 |
5.5 计算结果与分析 |
5.5.1 反应器入口导流隔栅对反应器内流场分布的影响 |
5.5.2 喷嘴数量对NH3分布流场的影响 |
5.5.3 顶棚角度对流场的影响 |
5.5.4 SCR进口烟速对流场的影响 |
5.6 小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
作者在攻读博士学位期间发表的的论文 |
作者在攻读博士学位期间参加的主要科研项目和工作 |
致谢 |
(10)燃煤特性对NOx排放的影响及低NOx偏置周界风燃烧器CAT试验研究(论文提纲范文)
§1 绪论 |
1.1 NO_x概述 |
1.2 国家控制标准 |
1.2.1 美国国家标准 |
1.2.2 欧盟标准 |
1.2.3 日本标准 |
1.2.4 中国国家标准 |
1.3 NO_x排放管理概况 |
1.4 NO_x控制技术分析 |
1.4.1 炉前控制技术 |
1.4.2 炉内燃烧控制技术 |
1.4.3 尾部脱硝技术 |
1.5 本文研究的目的和内容 |
参考文献 |
§2 NO_x生成及分解机理 |
2.1 NO_x来源途径 |
2.2 热力型NO_x |
2.2.1 热力型NO_x生成机理 |
2.2.2 热力型NO_x生成影响因素 |
2.3 燃料型NO_x |
2.3.1 燃料中氮存在形式 |
2.3.2 挥发份氮 |
2.3.3 焦碳氮 |
2.3.4 燃料型NO_x影响因素 |
2.4 快速型NO_x |
2.5 NO_x生成总量 |
2.6 小结 |
参考文献 |
§3 炉内低NO_x燃烧控制技术 |
3.1 概述 |
3.2 锅炉燃烧优化 |
3.2.1 锅炉概况 |
3.2.2 过量空气系数 |
3.2.3 配风方式 |
3.3 低NO_x炉内分级燃烧 |
3.4 低NO_x燃烧器 |
3.4.1 煤粉分级 |
3.4.2 风分级 |
3.5 其他低NO_x燃烧控制技术 |
3.5.1 烟气再循环 |
3.5.2 低NO_x高温空气燃烧技术 |
3.5.3 脉动燃烧 |
3.6 小结 |
参考文献 |
§4 燃煤特性对燃料N转化率影响研究 |
4.1 概述 |
4.2 影响燃料N转化的燃料特性 |
4.2.1 氮含量对燃料N转化率的影响 |
4.2.2 挥发分对NO_x生成量的影响 |
4.2.3 煤粉粒径 |
4.2.4 燃料含氧量 |
4.2.5 其他 |
4.3 试验方法 |
4.3.1 试验仪器 |
4.3.2 煤种选择及处理 |
4.3.3 试验条件 |
4.4 试验结果分析 |
4.4.1 燃煤特性与燃料N转化率关联性分析 |
4.5 燃料系数及其电厂应用 |
4.5.1 燃料系数 |
4.5.2 电厂应用 |
4.6 结论 |
参考文献 |
§5 低NO_x偏置周界风燃烧器设计 |
5.1 概述 |
5.2 低NO_x直流燃烧器设计机理 |
5.2.1 局部氧浓度 |
5.2.2 煤粉浓度 |
5.3 燃烧器设计需要兼顾的问题 |
5.3.1 低负荷稳燃 |
5.3.2 喷口带火 |
5.3.3 水冷壁结渣 |
5.3.4 高温腐蚀 |
5.4 燃烧器结构对炉内燃烧的影响 |
5.4.1 钝体 |
5.4.2 周界风 |
5.4.3 侧边风 |
5.5 低NO_x偏置周界风燃烧器 |
5.5.1 浓稀相分离技术 |
5.5.2 偏置周界风 |
5.5.3 钝体 |
参考文献 |
§6 偏置周界风燃烧器射流特性研究 |
6.1 概述 |
6.2 模型及计算方法 |
6.2.1 模拟对象 |
6.2.2 湍流计算模型 |
6.2.3 一次风煤粉射流颗粒模型 |
6.2.4 网格划分及边界条件设定 |
6.3 偏置周界风射流流场对比 |
6.3.1 回流区 |
6.3.2 喷嘴出口湍流特性 |
6.3.3 偏置距离对射流特性得影响 |
6.4 周界风开度对偏置周界风射流特性的影响 |
6.5 偏置周界风喷嘴气固两相射流特性 |
6.6 小结 |
参考文献 |
§7 炉内空气动力场数值计算可行性研究 |
7.1 概述 |
7.2 数值模拟分析 |
7.2.1 模拟对象 |
7.2.2 湍流模型 |
7.2.3 网格的划分 |
7.2.4 初值化处理 |
7.2.5 边界条件 |
7.3 试验结果分析 |
7.3.1 炉内空气动力场 |
7.3.2 旋转偏差 |
7.4 小结 |
参考文献 |
§8 低NOX偏置周界风燃烧器炉内气固两相流动特性 |
8.1 概述 |
8.2 模型 |
8.2.1 计算对象 |
8.2.2 计算模型 |
8.3 炉内气固两相流动分析 |
8.4 改造前后对比分析 |
8.4.1 炉内气固流场 |
8.4.2 出口偏差 |
8.5 燃烧系统特殊工况模拟 |
8.5.1 周界风开关对气固两相流动的影响 |
8.5.2 对角运行对气固两相流动得影响 |
8.5.3 缺角运行对气固两相流动的影响 |
8.6 小结 |
参考文献 |
§9 全文总结及展望 |
9.1 全文总结 |
9.1.1 燃煤特性对NO_x排放的影响 |
9.1.2 低NO_x偏置周界风燃烧器 |
9.1.3 低NO_x燃烧器在420T/H改造中的应用 |
9.2 展望 |
致谢 |
四、采用偏置射流预燃室稳定燃烧水煤浆的原理及应用研究(论文参考文献)
- [1]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)
- [2]逆喷旋流煤粉燃烧器的空气动力场研究[D]. 贾楠. 煤炭科学研究总院, 2020(11)
- [3]水煤浆在双锥逆喷燃烧器内着火特性的数值模拟研究[D]. 莫日根. 煤炭科学研究总院, 2018(12)
- [4]水煤浆旋风炉高温低灰燃烧试验及模拟研究[D]. 薄煜. 浙江大学, 2013(06)
- [5]无烟煤粉循环流化床预热燃烧和NOx生成试验研究[D]. 王俊. 中国科学院研究生院(工程热物理研究所), 2011(10)
- [6]水煤浆锅炉设备使用注意事项几点思考[J]. 吴凤海. 中小企业管理与科技(上旬刊), 2010(06)
- [7]低品位水煤浆成浆、燃烧特性研究及应用[D]. 张传名. 浙江大学, 2009(01)
- [8]低阶煤水热改性制浆的微观机理及燃烧特性研究[D]. 赵卫东. 浙江大学, 2009(01)
- [9]水煤浆代油清洁燃烧的研究及工业应用[D]. 翁卫国. 浙江大学, 2006(01)
- [10]燃煤特性对NOx排放的影响及低NOx偏置周界风燃烧器CAT试验研究[D]. 邹平国. 浙江大学, 2006(01)