循环流化床锅炉变工况下的传热系数计算

为了提高循环流化床锅炉变工况下传热计算的精度,克服现有的关于炉内平均传热系数模型的不确定性,针对75 t/h循环流化床锅炉,依据在大量变工况试验的基础上所获得的不同负荷下沿炉膛高度的固体物料浓度分布,建立了变工况下分三区计算的传热模型。该传热模型正确反映了炉膛上部过渡区和稀相区平均固体物料浓度随循环流化床锅炉运行主导因素的变化规律。计算结果表明:依据三区传热模型计算的各区温度与试验运行值在各个工况下都吻合较好,该结果为循环流化床锅炉的动态特性研究和仿真研究提供了技术支持。     

基于LSSVM-GPC的流化床锅炉多变量协调控制方法

为了获得良好的流化床锅炉控制品质,提出了一种基于最小二乘支持向量机广义预测控制(LSSVM-GPC)的多变量协调控制方法,以适应流化床锅炉多变量、强耦合、大滞后的动力学特性.在研究流化床机理模型的基础上,采用LSSVM算法辨识流化床模型,并将所得的决策函数转化为广义预测模型.对比结果显示,LSSVM预测模型能够准确描述对象输出特性,并有效去除测量噪声.为了解决FBC多变量预测控制中易出现的病态矩阵以及调节量动作频繁等问题,进一步利用关联分析法,设计了基于LSSVM-GPC的流化床协调控制方法.仿真结果表明,结合该方法能使锅炉负荷响应具有良好的快速性和稳定性,同时能保持床温基本稳定,并有效避免调节量的频繁变化,达到了节能优化控制的目的.     

440 t/h循环流化床锅炉整体动态模型及仿真

建立循环流化床锅炉的整体动态模型对循环流化床锅炉设计、生产优化、自动控制系统的开发研究等有至关重要的影响.本文在综合分析循环流化床锅炉床温和汽包压力的动态特性的基础上,采用集中参数化的方法,分别建立了燃烧系统模型和汽水系统模型;并通过炉膛传热量,将燃烧系统模型和汽水系统模型结合起来,从而建立了以给煤、一、二给风为输入变量的循环流化床锅炉的整体动态模型.并对所建立的模型方程进行仿真,结果分析证实了该模型的正确性.     

循环流化床烟气脱硫模拟中试试验研究

在东南大学热能工程研究所建立的φ600mm,处理烟气量达2000m^3/h（标准状态,下同）的循环流化床烟气脱硫中试试验台上,进行了循环流化床烟气脱硫的试验研究,分别讨论了Ca与S的摩尔比、烟气流量、入口SO2浓度、反应温度等因素对脱硫效率影响。试验结果表明,Ca与S的摩尔比和反应温度的影响最为显著,烟气量和SO2入口浓度也有一定的影响,但不十分明显,说明循环流化床烟气脱硫工艺对锅炉负荷和燃煤煤种的变化有较好的适应性。     

循环流化床锅炉循环系统的分析与设计探讨

从物料平衡观点出发，提出循环流化床锅炉循环系统的一种模型。由此模型经数学推导出得出循环流化床锅炉的循环倍率与分离器的分离效率ｎ，燃煤一次上升进入分离器的质量份额ａｔｍ及循环燃烧份额ｒｘｈ间的关系式。提出系统可能达到的最大循环倍率的概念。此关系式可作为循环流化床锅炉循环系统的一个设计准则，根据该准则设计的循环流化床锅炉将能保证具有所要求的循环量，达到设计所预期的燃烧和传热方面的性能要求。     

循环流化床锅炉床温动态建模与仿真

在分析了循环流化床锅炉床内温度动态特性的基础上，通过对循环流化床锅炉动态特性的主导过程-动态物料平衡．动态残碳量平衡以及动态能量平衡以及辅助过程-氧气浓度平衡，焦炭颗粒能量平衡的描述，建立了以给煤、一次风、二次风和排渣为输入变量的动态模型．结合某220t／h循环流化床锅炉的现场数据．采用MATLAB6．5软件对所建模型进行了连续脉冲动态仿真和实时仿真，连续脉冲动态仿真结果可以很好地反映输入脉冲变量发生变化时床温的动态响应情况．实时仿真结果与现场采集到的数据能够很好吻合．     

增压流化床锅炉启动特性研究

分别在实验室规模常压模拟增压流化床燃烧室和15MW PFBC－CC联合循环中试电站60t/h蒸发量的PFBC锅炉上进行了增压流化床锅炉启动特性试验研究。试验了热烟气点燃流化床的煤种适应性;研究了加煤床温、加煤速率、埋管受热面积、静止床高、热烟气温度和烟气流量等参数对启动过程的影响规律,验证了为增压流化床锅炉特制的启动系统中带有气封结构的风室的可靠性,考察了增压流化床在深床运动中实施压火后,能再次热启动的条件及所需的燃油量和煤量的变化。在实验室规模装置上得到的较翔实和完整的结构设计参数和试验结果,已经成功地庆用于中试装置的启动运行。研究结果对大型常压和增压流化床锅炉的启动运动有积极的借鉴和指导意义。     

循环流化床锅炉动态仿真试验平台研制

针对循环流化床燃烧与运行的本质特点,建立了以床内全部未燃烬碳为对象的残碳动力学燃烧及动态能量平衡数学模型,加上以排渣量为主动操作量的动态物料平衡模型、考虑流化床压降与风量间相互作用的复合压降模型、以及有关流动参数及传热系数分布特性的考虑,构成了基本反映循环流化床本质特性的完整动态数学模型.借助先进图形化建模工具,建立了包括流化床燃烧系统、蒸汽发生器系统和各种辅助系统在内的循环流化床锅炉系统仿真平台,并为控制策略研究和控制系统测试设置了必要的接口.仿真计算及实验验证了模型及平台的正确性及实时性.     

出口结构对循环流化床锅炉床内轴向密度的影响

针对目前工业循环流化床锅炉存在的主要问题(床温控制、细颗粒的停留时间及气固横向混合)及其工程对策的缺陷,用试验方法探索利用改变出口结构来增加颗粒的内循环;研究了多种循环流化床的出口几何结构在不同操作条件下对床内流动特性的影响机理。试验表明,循环流化床锅炉出口几何结构对床内轴向密度的影响很大,选择合理的出口几何结构,可以在循环流化床锅炉运行条件范围内增强床顶部甚至全床的床密度,增强颗粒的内循环,从而增加颗粒在床内的停留时间。     

出口结构对循环流化床锅炉床内轴向密度的影响

针对目前工业循环流化床锅炉存在的主要问题(床温控制、细颗粒的停留时间及气固横向混合)及其工程对策的缺陷,用试验方法探索利用改变出口结构来增加颗粒的内循环;研究了多种循环流化床的出口几何结构在不同操作条件下对床内流动特性的影响机理。试验表明,循环流化床锅炉出口几何结构对床内轴向密度的影响很大,选择合理的出口几何结构,可以在循环流化床锅炉运行条件范围内增强床顶部甚至全床的床密度,增强颗粒的内循环,从而增加颗粒在床内的停留时间。     

循环流化床床层与壁面间传热特性的模拟分析

利用已建立的数学模型，对循环流化床床层与壁面间的传热特性进行了预测．分析了床层密度、床层温度、流化速度、颗粒粒径以及壁面长度等设计和运行参数对传热系数的影响．结果表明，床层密度越大或温度越高，传热系数越大；而颗粒粒径越大或壁面长度越大，传热系数越小；流化速度对传热系数则影响不大．     

循环流化床锅炉不同负荷下燃烧份额的分布研究

为了预测循环流化床锅炉的热力性能,对不同负荷下循环流化床锅炉的燃烧份额分布进行了研究。依据大量变工况试验获得的循环流化床锅炉固体物料浓度沿炉膛高度的分布,通过物料平衡和能量平衡的建模研究,分析了不同工况下燃烧份额的分布,透视出流化床锅炉负荷由大到小,运行状态由循环床到鼓泡床间的迁移变化。得出了燃烧份额随负荷的变化规律,为循环流化床锅炉热力性能和动态特性的研究提供了一定的技术支持。     

75t/h 水冷方型分离器循环流化床燃烧室浓度分布

针对７５ｔ／ｈ水冷方型分离器循环流化床锅炉,利用自行设计的测试方法进行了炉内燃烧室不同位置的局部固体悬浮浓度的测量,确定了燃烧室近壁区沿高度方向及截面方向物料浓度分布,分析了测量结果,并根据测量结果,发展了炉内局部物料浓度的计算模型。这个模型对于该炉的容量放大有指导意义。     

600MWe超临界循环流化床锅炉的炉膛水冷壁传热

对带隔墙的600MWe超临界循环流化床锅炉的炉膛水冷壁传热及热流密度分布进行了研究。基于构建的循环流化床锅炉传热模型,得到了锅炉最大连续工况、75%及50%汽轮机热耗验收工况下炉膛局部物料浓度、热流密度及传热系数的分布情况。结果表明,炉膛局部物料浓度、热流密度及传热系数沿高度的增加均逐渐降低,并在一定高度上逐渐均匀,随着负荷的降低,趋于均匀的高度有所下降。侧墙与隔墙局部物料浓度等参数沿周向的分布呈现角部高、中心低的分布趋势。由于隔墙的存在,前墙与侧墙的热流密度分布不同。整体上,炉膛出口处热流密度偏差最大;随负荷降低,传热系数周向偏差减小。     

片状化石燃料的循环流化床燃烧(Ⅱ)--片状颗粒在循环流化床的运行表现和片状颗粒在密相区和稀相区的行为

测试了燃烧京西无烟煤循环流化床锅炉的实际运行参数,分析了颗粒度分布、球形度变化等特征对锅炉运行的影响.研究了片状无烟煤颗粒在循环流化床燃烧过程中的行为.研究表明,颗粒的片状形貌对炉膛密相区和稀相区的颗粒度分布、平均悬浮密度分布有着重要影响,是造成炉膛温度大幅度波动和扬析量大幅度波动的直接原因.     

颗粒绕流圆管传热的数值模拟研究

干法粒化后的高炉渣颗粒余热回收工艺主要以空气为冷却介质,由于空气的比热容小从而导致热效率低,因此,提出用自流床余热锅炉来回收高温炉渣颗粒的余热.基于CFD软件,将流动的颗粒当作连续的黏性流体,建立了一个三维数学模型,对颗粒绕流圆管传热的过程进行数值模拟,并验证了模型的正确性,研究了颗粒入口速度、水入口速度以及水入口温度对余热锅炉换热效果的影响规律.数值模拟结果表明:增大颗粒和水入口速度,可提高换热效果;增大水入口温度,传热系数没有变化,但热回收率减小.     

热线法实验中半透明介质内部导热和辐射分析

对热线法实验条件下半透明介质的积分－微分能量方程进行了数值求解，着重分析各个辐射项对内部总热 的贡献，研究了介质吸收系数以及热线黑度对热线温升的影响，引入了介质的等效平均吸收系数和热线的等效表面黑度2个新概念,并讨论了简化模型。     

流化床辐射换热机理研究

本文通过对高温流化床内辐射传热特点进行分析,提出了颗粒堆积多层反射模型.径与劣质煤流化床锅炉的实验结果相比较,证明该机理模型能有效地计算大颗粒流化床中的辐射分量.     

积分球反射法测量铌的发射率随温度的变化

提出了一种利用积分球反射法的脉冲加热技术测量材料热物性的方法，在此基础上研制了脉冲加热瞬态热物性测量装置，给出了利用该装置测量的铌在632．8nm波长下法向光谱发射率随温度的变化曲线，并进行了讨论。结果表明，所研制的装置能同时测量带状试样的比热、电阻率、全波长半球发射率及法向光谱发射率，具有试样制备简单、测试精度高等优点。