46MW煤粉工业锅炉炉内燃烧特性研究

《46MW煤粉工业锅炉炉内燃烧特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文46MW煤粉工业锅炉炉内燃烧特性研究RESEARCHONCOMBUSTIONCHARACTERISTICSIN46MWPULVERIZEDCOALINDUSTRIALBOILER李鑫哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TK224学校代码：10213国际图书分类号：621.18密级：公开工程硕士学位论文46MW煤粉工业锅炉炉内燃烧特性研究硕士研究生：李鑫导师：陈智超副研究员申请学位：工程硕士学科：动力工程所在单位：能源科学与工程学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TK2

2、24U.D.C:621.18DissertationfortheMaster'sDegreeinEngineeringRESEARCHONCOMBUSTIONCHARACTERISTICSIN46MWPULVERIZEDCOALINDUSTRIALBOILERCandidate：LiXinSupervisor：A.Prof.ChenZhichaoAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：PowerEngineeringAffiliation：SchoolofEnergyS

3、cienceandEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要煤粉工业锅炉是一种新型的燃煤工业锅炉，具有锅炉热效率高、污染物排放量低、系统集成化、装备成套化等优点。我国煤粉工业锅炉技术主要从本世纪初开始发展，由于发展时间短，技术不成熟，我国制造的煤粉工业锅炉在实际运行过程中出现了诸多问题，如本课题研究对象46MW煤粉工业锅炉在运行中就出现了炉膛结渣现象。为解决这一问题，本文对原结构进行热态工业试

4、验和数值模拟研究，并提出了一种改进方案，利用数值模拟研究了新结构下的炉内燃烧及NOx生成特性。本文研究为确定燃烧系统优化方案和最佳运行方式提供依据，也为同类型锅炉的调试和改造提供参考。利用热态工业试验和数值模拟研究了原结构下的炉内燃烧和NOx生成特性。工业试验研究得出：当二次风率由68%降到49%，循环烟气率由14%增大3到24%，煤粉的着火点推迟了150mm；炉膛出口NOx浓度从402mg/m(O2=9%)3降到369mg/m(O2=9%)；炉渣可燃物含量从0.11%增大到0.38%，飞灰可燃物含量从1.93%增大到4.46%，锅炉热效

5、率从88.44%降低到88.13%。数值模拟研究得出：锅炉在高负荷条件下运行，燃烧器出口的风粉动量大，刚性强，煤粉颗粒存在冲刷后墙现象。变二、三次风率配比条件下，当二次风率由65%降到45%，颗粒冲墙现象并没有得到改善；炉内温度有所下降，但靠近后墙区域温度在1400～1600K，高于煤粉灰熔点，依然会造成后墙结渣；炉内NO浓度下33降，炉膛出口NOx浓度由417mg/m(O2=9%)降至381mg/m(O2=9%)。受燃烧器和炉膛结构的限制，要解决高负荷条件下炉膛结渣问题，只能对燃烧器和炉膛的结构进行改进，且改进后可以继续加强炉内空气分级

6、燃烧，进一步降低炉膛出口NOx浓度。利用数值模拟研究了新结构下的炉内燃烧特性和NOx生成特性。与原结构相比，改进的方案明显改善了炉内颗粒冲墙现象，靠近后墙区域的温度降低至1400K以下，低于煤粉灰熔点，可以有效解决后墙结渣问题。变二、三次风率配比条件下，随着二次风率由40%降到25%、三次风率由35%增加到50%，炉内空气分级燃烧得到加强，主燃区温度逐渐下降，炉内NO浓度逐渐下降，炉33膛出口NOx浓度从302mg/m(O2=9%)逐渐降低至257mg/m(O2=9%)，飞灰可燃物含量从2.81%上升至4.65%；燃烧器出口的煤粉气流刚性

7、逐渐增强，当二次风率降到30%时已出现颗粒冲刷后墙现象。综合考虑推荐二次风率取35%，三次风率取40%。变循环烟气率条件下，随着循环烟气率从10%提高到25%，炉-I-摘要3内温度和NO浓度逐渐下降，炉膛出口NOx浓度从289mg/m(O2=9%)降至3253mg/m(O2=9%)，飞灰可燃物含量从3.54%上升至5.11%；燃烧器出口的煤粉气流刚性逐渐增强，当循环烟气率提高到20%时已出现颗粒冲刷后墙现象。综合考虑，推荐循环烟气率取15%。关键词：煤粉工业锅炉；工业试验；数值模拟-II-AbstractAbstractPulverize

8、dcoalindustrialboilerisanewtypeofcoal-firedindustrialboiler,whichhastheadvantagesofhighboilerthe