富氧燃烧锅炉单相受热管动态特性的仿真研究 simulation research on dynamic characteristics of the single-phase heat pipe of oxygen-enriched combustion boiler.pdfVIP

第29卷第9期 电力科学与工程 VoL29．No．9 52 同佻tricP伽他rSden∞柚d 2013年9月 Engin∞ri嚷 S印．，2013 富氧燃烧锅炉单相受热管动态特性的仿真研究 高正阳，于航 (华北电力大学能源动力与机械工程学院，河北保定071003) 摘要：基于富氧燃烧条件下，对流受热面的换热特点，建立了锅炉单相受热管的动态特性数学模型，以 算法模块。以某300Mw锅炉的再热系统为研究对象，分别在空气气氛下以及02／C02=30／70气氛下进 行了蒸汽入口流量、温度，烟气入口流量、温度扰动的仿真实验。结果表明：富氧气氛下再热汽温的动 态变化整体趋势与空气气氛相似，但富氧条件下动态响应的时间以及幅度发生了变化，对富氧气氛下再 热系统优化设计和运行控制有重要参考作用。 关键词：富氧燃烧；Matlab／Simulink；单相受热面；仿真 中图分类号：TKl6文献标识码：A DOI：10．3969／j．issn．1672—0792．2013．09．011 内外主要研究燃烧机理、污染物排放特性。卜引等 O 引言 方面。 因此本文选取单相受热面为研究对象，利用 随着温室效应的影响越来越显著，对排放的 通用系统仿真平台Matlab，根据质量及能量守恒、 cO：进行捕集与封存(ccs)成为当前研究的热点模块化建模思想建立电站锅炉单相受热面仿真算 问题¨’3]，而富氧燃烧技术由于回收cO：技术简法模型，并应用建立的模型对再热工质的动态换 单、成本较低成为其中有效的方案之一．4j。常规 热过程进行研究。 锅炉排烟中CO，的浓度约为14％，分离并回收烟 1仿真模型 气中CO，代价较高；富氧燃烧技术，也称为烟气 、 再循环煤燃烧技术，产生的烟气中CO：的浓度可 1．1单相受热面数学模型 提高到90％以上，可以直接将排出的烟气冷却、 基于电站锅炉单相换热器结构，将受热面简 压缩为液态cO：，同时由于常压下sO：的沸点低于 化为一段逆流管道m1，简化后的物理模型如图1 cO：的三相点温度，在CO：液化同时sO：也被液 所示。 化，可以减少脱硫设备投入，而由于烟气再循环， NO，的排放也相应减少p。。 但是，由于燃烧条件不同，产生的烟气成分 发生变化，导致烟气的热物性参数改变，烟气与 炉内对流受热面间的对流与辐射换热特性也必然 发生变化¨o。对富氧燃烧条件对流受热面换热规 图1单相受热管物理模型 modelofthe nowheat 律进行研究，确定此条件下对流受热面的动态换 Fig．1Physical singIeph雏e tIIbe 热特性，是富氧燃烧锅炉对流受热面优化设计与 denvery 运行的基础，目前在此方面进行的研究很少，国 本文选择受热面出口参数作为代表参数建立 收稿日期：2013—06—2l。 基金项目：国