電站鍋爐飛灰可燃物含量預(yù)報的數(shù)學(xué)模型研究.pdf

1、大型燃煤電廠鍋爐的安全性和經(jīng)濟(jì)性一直是電廠運(yùn)行人員和鍋爐設(shè)計人員關(guān)心的重要問題。鍋爐飛灰可燃物含量是反映火力發(fā)電廠燃煤鍋爐燃燒效率的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和技術(shù)指標(biāo)之一，直接反映鍋爐燃燒效果的好壞，也是電廠開展運(yùn)行經(jīng)濟(jì)考核、計算鍋爐效率一項必不可少的原始數(shù)據(jù)。及時而準(zhǔn)確的預(yù)報飛灰可燃物含量，不僅有利于指導(dǎo)燃燒調(diào)整以降低煤耗，還有利于提高機(jī)組運(yùn)行的安全性。所以深入研究飛灰含碳量變化的成因及影響因素，即時準(zhǔn)確的預(yù)測出爐膛不同高度處的飛灰可燃物含量對優(yōu)

2、化燃燒調(diào)節(jié)和鍋爐設(shè)計計算都是非常有益的，具有重要的理論意義和實際工程應(yīng)用價值。 本文以煤粉在爐內(nèi)的燃燒和傳熱過程為研究對象，通過合理簡化流動、燃燒、傳熱等過程，建立了沿爐膛高度的爐內(nèi)一維流動、燃燒、傳熱模型，實現(xiàn)了燃燒和傳熱的自動耦合計算，得到了煤粉鍋爐飛灰可燃物含量預(yù)報的通用數(shù)學(xué)模型。其中燃燒模型采用了基于傅維標(biāo)老師提出的確定煤焦燃燒反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)的新方法的煤焦燃燒速率計算方法，充分考慮了煤種對飛灰含碳量的影響，并結(jié)合工程

3、實際，引入了灰殼覆蓋因子，來修正焦炭顆粒表面的灰殼對其燃燒速率的影響；傳熱模型主要考慮了介質(zhì)流動攜帶的熱量即煙氣對流項以及輻射換熱，其中輻射換熱模型是根據(jù)工程計算的實際需要，以爐內(nèi)輻射換熱的基本公式為依據(jù)，以黑度計算為基礎(chǔ)的面面交換輻射模型，這種工程簡化模型在保證合理工程計算精度的前提下大大減少了計算量。 在此基礎(chǔ)上用MATLAB設(shè)計了通用計算程序，通過此程序輸入鍋爐結(jié)構(gòu)參數(shù)、煤質(zhì)特性參數(shù)以及部分運(yùn)行參數(shù)就可即時準(zhǔn)確的計算出

4、某工況下爐內(nèi)溫度、煤粉燃盡率和飛灰含碳量沿爐膛高度的一維分布。該通用計算程序可用于各種四角切圓煤粉鍋爐的模擬計算，具有很高的通用性，只需改變鍋爐結(jié)構(gòu)參數(shù)、煤質(zhì)特性參數(shù)以及部分運(yùn)行參數(shù)就可模擬鍋爐在不同工況下、燃用不同煤質(zhì)時的燃燒傳熱過程來進(jìn)行爐內(nèi)參數(shù)的預(yù)測。 然后用本文的計算模型對國產(chǎn)的300MW四角切圓燃燒的貧煤和煙煤鍋爐分別進(jìn)行了計算，并與試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比，證明該模型的計算結(jié)果與鍋爐實際運(yùn)行數(shù)據(jù)之間的誤差在工程計算允許