电站锅炉燃烧器配风控制逻辑策略研究

发布时间：2021-09-29 17:24

　　我国是煤炭资源较为丰富的国家,然而由于人口众多,人均占用量较少,且我国对煤炭资源的利用方式不够合理,造成严重的环境污染和资源浪费。火力发电消耗煤炭量巨大,而锅炉是火电厂的三大主要设备之一,具有重要的地位和意义。当前我国电站锅炉的燃烧控制水平较低,尤其在配风控制上,操作人员多以锅炉实际运行仪表显示情况进行手动调节,存在操作滞后性和不准确的问题,探究锅炉配风的自动控制具有重要意义。本文以某350MW超临界燃煤锅炉为研究对象,建立数学模型和物理模型并进行相关计算,最终搭建配风控制策略模型,以达到减少操作人员工作量、提升配风控制实时性和精确性的目的。首先,根据炉膛实际尺寸构建并简化数学、物理模型,已知锅炉负荷从BMCR到50%THA范围内几种典型负荷下（160MW、180MW、230MW、280MW、320MW、350MW）的燃烧参数（炉膛进风风温及风量、燃煤消耗量、炉膛出口温度、过量空气系数、锅炉燃烧效率等）,将上述条件带入程序计算炉内烟气换热量及炉膛黑度,二者可作为炉膛燃烧模拟时的壁面热边界条件。其次,根据研究对象和反应过程,选择合适的计算模型和参数进行炉膛燃烧数值模拟。依据锅炉运行已知数... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

燃料燃烧过程

第2章炉膛受热面热力计算7第2章炉膛受热面热力计算2.1锅炉概况锅炉的作用为将水加热为高温高压蒸汽提供至汽轮机，完成燃料化学能向蒸汽内能的转换[32]。锅炉的工作过程包含燃料的燃烧过程，在此过程中，煤粉等燃料燃烧，将化学能转化为烟气携带的热能[33]，见图2.1；传热过程，指高温烟气经历锅炉受热面将热能传递给水、空气等介质的过程，见图2.2；在工质吸热过程中，水经历升温、汽化、过热直至期望温度[34]。图2.1燃料燃烧过程图2.2传热过程锅炉系统包括：制粉和燃烧系统、汽水系统和风烟系统[35]，下面分别做简要介绍。锅炉制粉和燃烧系统的作用为向锅炉炉膛提供适宜种类和质量的煤粉，并使煤粉在炉膛内充分流动燃烧。由原煤仓供煤在磨煤机内将原煤磨制成粉，送风机将冷空气送至空气预热器与尾部烟道换热，煤粉被部分热风干燥并送至炉膛燃烧，另一部分热空气直接进入燃烧器参与炉膛燃烧[36]。直流锅炉的汽水系统包含了锅炉给水从低温液态加热为高温高压汽态的过程。首先将水进行除氧除盐处理，在进入锅炉前，循环水通过回热系统，被汽轮机间被低压、高压加热器加热至150~250℃，再通过给水管道将水送至省煤器，在水泵压头的作用下，依次流过热水段、蒸发段和过热段[37]，一次性将水全部变为过热蒸汽，故蒸发区的循环

第2章炉膛受热面热力计算9在正常运行时不开启，每个一次风口四周围绕有周界风，风速高于一次风，用以提升一次风刚度，保证切圆不偏斜；设置有8层助燃风口，与一次风交错布置；SOFA燃烧器为四角切圆布置，位于主燃区上方，共4层。主燃烧器区假想切圆的直径为7.3m。图2.3所示为炉膛简化结构以及燃烧器布置形式。(a)炉膛结构简图(b)主燃区燃烧器结构(c)主燃区燃烧器横截面图图2.3炉膛简化结构以及单列燃烧器布置图本文所述锅炉炉膛的数值模拟，除燃烧器部分的设置外，炉膛壁面的设置也对计算结果影响较大，包含烟气在炉膛内的换热量以及壁面辐射特性，随着锅炉负荷的变化，上述参数也会随之改变，以下分别阐述二者的计算模型。2.2烟气换热量计算炉膛内火焰燃烧产生的部分热量被水冷壁吸收，火焰实际温度低于理论燃烧温度，烟气在燃烧器区向上流动换热，经历水冷壁和炉膛顶部换热器的吸热过程，在炉膛出口出温度最低，烟气的焓值最小[40]。炉内烟气换热量基本等同于燃料理论燃烧温度与炉膛出口烟温的焓差，即：Q=φ···········································（2-1）式中：φ为保温系数；为煤粉消耗量，kg/s；为炉膛有效利用热,kJ/kg；为

【参考文献】：
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本文编号：3414135