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超临界流化床锅炉运行参数调控的数值模拟

目录

内容概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.3研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

超临界流化床锅炉概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

2.1超临界流化床锅炉的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.2超临界流化床锅炉的特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.3超临界流化床锅炉的应用领域．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

数值模拟基础理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.1数值模拟的基本概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

3.2控制微分方程的数值求解方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.3离散化方法及其应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

超临界流化床锅炉运行参数调控模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

4.1锅炉运行参数的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

4.2运行参数调控的目标函数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

4.3模型的求解及优化算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

数值模拟实验设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

5.1实验系统的构建与搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

5.2初始条件的设定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

5.3关键参数的调整与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

数值模拟结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

6.1锅炉运行参数的变化趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

6.2运行参数调控的效果评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

6.3不足之处及改进措施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

7.1研究成果总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

7.2存在问题的讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

7.3未来研究方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

1.内容概括

本文聚焦于超临界流化床锅炉（SupercriticalCirculatingFluidizedBed,SC-FBC）运行参数的精细化调控及其内在机理的数值模拟研究。鉴于超临界流化床锅炉在高效、清洁发电领域的重要性及其运行过程的复杂性和强耦合特性，准确理解和有效控制其运行参数对于保障锅炉安全、稳定、高效运行具有至关重要的意义。本文旨在通过建立高保真度的数值模型，深入探究关键运行参数（如蒸汽压力、温度、流量、床料温度、过量空气系数等）之间的相互影响关系，以及它们对锅炉整体性能（如燃烧效率、排放水平、热效率等）的影响规律。研究核心在于模拟分析不同工况下，通过调整给煤速率、给风量、二次风配比、给水流量等控制手段，对锅炉内流场、温度场、速度场以及燃烧过程进行动态调控的效果。通过对比不同控制策略下的模拟结果，识别最优的参数调控方案，为实际锅炉的智能控制提供理论依据和决策支持。研究内容不仅涵盖了对单个参数变化响应的模拟，还涉及了多参数协同调控下的系统响应，并通过建立关键参数间的关联模型，揭示了参数调控的内在物理机制。最终，研究成果期望能够为超临界流化床锅炉的运行优化和智能控制提供科学指导，推动其向更高水平的安全、高效、环保方向发展。

补充说明：

同义词替换与句式变