330mw循环流化床锅炉动态特性仿真的研究

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1、摘要节能和环保是我国的两个重大问题，循环流化床燃烧技术作为一种清洁煤燃烧技术，受到了广泛的关注。随着对火电厂排放要求的进一步提高，具有燃烧效率高、氮氧化物排放低、高效脱硫等优点的循环流化床锅炉的应用也将越来越普遍。但由于其工作原理复杂，运行机组较少，设计及运行经验不足，因此建立循环流化床锅炉的实时数学模型，通过计算机仿真手段，利用其分析循环流化床锅炉的整体性能，对解决机组设计、运行中存在的问题和人员培训有着重要的意义。本文结合330MW循环流化床锅炉和燃料煤矸石的特点，对炉膛数学模型作了合理假设，将炉膛沿高度分为上、中、下三个小室，对每个小室分别进行燃烧

2、、换热及流动的计算。建立了固体物料动态能量与质量平衡方程数学模型、颗粒燃烧反应数学模型、流体流动数学模型、脱硫反应数学模型、NOx生成与还原数学模型、传热模型。选取了FORTRAN语言作为开发工具完成了炉膛算法，定义了相关输入、系数、输出，将经验系数、结构数据等归入模块算法的系数使得模型具有通用性。用所建立炉膛模型与机组其它模型组建机组整体模型，结合虚拟DPU建立虚拟DCS，进行了机组冷态启动至机组稳定运行状态，研究各种扰动下机组的动态特性。进行了一系列试验，实验结果表明仿真模型运行数据满足机组实际设计参数，结果误差都在要求范围之内。通过动态特性实验来深

3、入了解掌握运行特性及各种扰动因素下的变化趋势，为大型循环流化床机组的培训和安全运行提供参考依据。关键词：循环流化床；动态特性；仿真；模型华北IU力人学硕二Ij学位论文AbstractEnergysavingandenvironmentalprotectionaretwomajorissuesinChina，combustiontechnologyofcirculatingfluidizedbed(CFB)hadreceivedthewidespreadattentionasacleancoalcombustiontechnology．Withthefur

4、therrequirementsofthecoalfiredpowerplantemissions，becauseofthewideapplicabilityforfuel，highcombustionefficiency，lowdischargeamountofnitricoxideandhighsulfurcaptureefficiency，CFBboilerswillbemorewidelyused．However，becauseofitscomplexnature，fewboilerunitshavealreadybeenputintousein

5、China．theexperiencesindesignandoperationisscare．Therefore，withthesupportofcomputersimulationtechnology，establishingareal-timemodelandusingittoanalyzetheoverallperformancesofCFBboiler，solvetheproblemsexistinginitsoperationprocessandtrainpersonnelareveryimportant．InthisPaper．combin

6、edwiththecharacteristicsofthe30MWCFBboilerandthefuelofcoalgangue，areasonableassumptionwasmadeforthemathematicalmodelofthefumace．Thefurnacewasdividedintothreecellsalongtheheight．foreachcellwasmadetocalculatecombustion，heatexchangerandflow．Themathematicalmodelofthefumaceinvolvedsol

7、idmaterialdynamicenergy-massbalanceequation，particlecombustion，fluidflow，desulfurization，NOxformation—reduction，heattransfer．FORTRANlanguagewasselectedasadevelopmenttooltowritethealgorithm．Therelevantinput，coefficientandoutputweredefined，theempiricalcoefficients，structureddatawer

8、eincludedinthemodulealgorithm．whichmadet