電站鍋爐飛灰可燃物含量預(yù)報(bào)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(jì)人員關(guān)心的重要問(wèn)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(jì)算鍋爐效率一項(xiàng)必不可少的原始數(shù)據(jù)。及時(shí)而準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)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(shí)準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)出爐膛不同高度處的飛灰可燃物含量對(duì)優(yōu)

2、化燃燒調(diào)節(jié)和鍋爐設(shè)計(jì)計(jì)算都是非常有益的，具有重要的理論意義和實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值。 本文以煤粉在爐內(nèi)的燃燒和傳熱過(guò)程為研究對(duì)象，通過(guò)合理簡(jiǎn)化流動(dòng)、燃燒、傳熱等過(guò)程，建立了沿爐膛高度的爐內(nèi)一維流動(dòng)、燃燒、傳熱模型，實(shí)現(xiàn)了燃燒和傳熱的自動(dòng)耦合計(jì)算，得到了煤粉鍋爐飛灰可燃物含量預(yù)報(bào)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(dòng)力學(xué)參數(shù)的新方法的煤焦燃燒速率計(jì)算方法，充分考慮了煤種對(duì)飛灰含碳量的影響，并結(jié)合工程

3、實(shí)際，引入了灰殼覆蓋因子，來(lái)修正焦炭顆粒表面的灰殼對(duì)其燃燒速率的影響；傳熱模型主要考慮了介質(zhì)流動(dòng)攜帶的熱量即煙氣對(duì)流項(xiàng)以及輻射換熱，其中輻射換熱模型是根據(jù)工程計(jì)算的實(shí)際需要，以爐內(nèi)輻射換熱的基本公式為依據(jù)，以黑度計(jì)算為基礎(chǔ)的面面交換輻射模型，這種工程簡(jiǎn)化模型在保證合理工程計(jì)算精度的前提下大大減少了計(jì)算量。 在此基礎(chǔ)上用MATLAB設(shè)計(jì)了通用計(jì)算程序，通過(guò)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(shí)準(zhǔn)確的計(jì)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(jì)算程序可用于各種四角切圓煤粉鍋爐的模擬計(jì)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(shí)的燃燒傳熱過(guò)程來(lái)進(jìn)行爐內(nèi)參數(shù)的預(yù)測(cè)。 然后用本文的計(jì)算模型對(duì)國(guó)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(jì)算，并與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比，證明該模型的計(jì)算結(jié)果與鍋爐實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)之間的誤差在工程計(jì)算允許