煤质特性对w型火焰锅炉燃烧影响的数值模拟研究-热能工程专业论文.docxVIP

ⅢY ⅢY ¨¨刖i■ll 眦8 Ⅲ8 删4 舢4 jij■I Ⅷ4 The Research of Numerical Simulation on Effect of Coal Characteristics on W—shaped boiler Combustion by CHEN Qihua B．E．(Jingdezhen Ceramic Institute)2008 A thesis submitted in partial satisfaction of the Requirements for the degree of Master of Engineering Thermal engineering Changsha University of ScienceTechnology Supervisor Professor Yan Xiaozhong May，2011 长沙理工大学 长沙理工大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取 得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何 其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本课题的研究做出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的 法律后果由本人承担。 作者签名： 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被 查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容 编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和 汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录到《中 国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。 本学位论文属于 1、必威体育官网网址0，在 年解密后适用本授权书。 2、不必威体育官网网址《 (请在以上相应方框内打“√’’) 作者签名：p疲l牛日期：砷l|年厂月∥日 翩虢雹她吼圳 咖 ] ] 摘要由于煤炭价格不断上涨，大量电站锅炉燃用低品质煤种，并且燃用的煤种变 摘要 由于煤炭价格不断上涨，大量电站锅炉燃用低品质煤种，并且燃用的煤种变 化频繁，给锅炉的安全经济运行造成了极大影响。因此，研究煤质特性对锅炉燃 烧的影响，对提高锅炉对煤种的适应性，提高锅炉的安全经济运行具有重要的意 义．本课题在分析煤质燃烧特性的基础上，采用数值模拟的方法研究煤质特性对 W型火焰锅炉燃烧的影响。 针对电厂锅炉的实际运行情况，本课题对三种典型煤样，即桃水矿煤、混煤 和贵阳煤进行了工业分析、元素分析和发热量分析，结果表明混煤的挥发份最高， 贵阳煤的含碳量和发热量最高。然后，通过热重曲线来分析煤的热解和燃烧特性． 结果表明混煤的挥发份释放指数和可燃性指数最高，着火特性最好；贵阳煤的燃 烧稳定性指数、综合判别指数和综合燃烧特性指数最高，燃烧特性最好；桃水矿 煤的各项指数最低，燃烧特性最差． 本课题以株洲电厂的300MW W型火焰锅炉为对象，进行了煤粉燃烧数值模 拟研究。通过分析速度场、温度场、氧量分布、颗粒运动轨迹和燃烬率的模拟结 果发现燃用贵阳煤的锅炉炉膛内的火焰充满度最好，温度分布连续，整体温度最 高；燃用桃水矿煤的锅炉炉膛内的平均温度比燃用贵阳煤的锅炉炉膛内的平均温 度低50℃，火焰分布不连续。煤种的变化对煤粉在炉内停留时间的影响较大。桃 水矿煤、混煤和贵阳煤的燃烬率分别为96．33％，97．06％，98．16％，贵阳煤的燃烬 率最高。煤粉粒径越小，碳颗粒与氧的化学反应越剧烈，火焰中心下移，煤粉着 火和燃烧稳定性越好，且在炉内停留时间越长，燃烧更充分，燃烬率提高。煤粉 粒径从R90--16．9％降到R90=6．5％，燃烬率提高1．44％． 试验数据与数值模拟计算结果基本一致，锅炉燃烧数值模拟结果正确。因此， 本课题的研究结果可为电厂选取燃煤、混配煤掺烧和锅炉运行提供有意义的参考 依据。 关键词：煤质特性；数值模拟；w型火焰锅炉；燃烧 AbstractTlle Abstract Tlle high price of coal in recent years not only makes them use seriously low caloric coal but also makes the coal type fluctuate frequently,these problems has brought great influence on safe and economic operation of power station boilers． Therefore，researching on the effect of COal ch