基于高温空气点火煤粉炉全负荷稳定洁净燃烧技术研究
| 中文摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 主要符号表 | 第8-18页 |
| 第一章 绪论 | 第18-34页 |
| ·选题背景及其意义 | 第18-21页 |
| ·我国能源及电力发展概况 | 第18-19页 |
| ·煤粉炉启动及运行中的稳定和洁净燃烧问题 | 第19-21页 |
| ·启动点火用油量大且污染严重 | 第19页 |
| ·低负荷时的稳燃需求突出 | 第19-20页 |
| ·对氮氧化物排放控制要求更严格 | 第20-21页 |
| ·全负荷稳定洁净运行技术的发展环境 | 第21页 |
| ·相关技术国内外研究现状 | 第21-29页 |
| ·无油和少油点火技术 | 第21-24页 |
| ·等离子点火技术 | 第21-22页 |
| ·激光加热点火技术 | 第22-23页 |
| ·高温热壁点火技术 | 第23页 |
| ·高温空气点火技术 | 第23-24页 |
| ·微油点火技术 | 第24页 |
| ·低负荷稳燃燃烧器 | 第24-27页 |
| ·WR燃烧器 | 第25页 |
| ·PM燃烧器 | 第25-26页 |
| ·船型体燃烧器 | 第26页 |
| ·钝体燃烧器 | 第26-27页 |
| ·水平浓淡燃烧器 | 第27页 |
| ·低NO_x燃烧技术 | 第27-29页 |
| ·低氧燃烧技术 | 第28页 |
| ·空气分级燃烧技术 | 第28-29页 |
| ·低NOx燃烧器 | 第29页 |
| ·煤粉燃烧数值模拟研究综述 | 第29-33页 |
| ·煤粉燃烧数值模拟的发展 | 第29-30页 |
| ·煤粉燃烧数学模型及方法文献综述 | 第30-33页 |
| ·气固两相流的模拟方法 | 第30页 |
| ·气相湍流流动模型 | 第30-31页 |
| ·多相流动模型 | 第31-32页 |
| ·辐射换热模型 | 第32页 |
| ·燃烧模型 | 第32-33页 |
| ·本文主要研究内容 | 第33-34页 |
| 第二章 煤粉着火燃烧过程基本理论及其数学模型 | 第34-58页 |
| ·引言 | 第34页 |
| ·煤的热解理论 | 第34-36页 |
| ·概述 | 第34-35页 |
| ·影响煤热解过程的因素 | 第35-36页 |
| ·温度的影响 | 第35页 |
| ·加热速率的影响 | 第35-36页 |
| ·颗粒粒度的影响 | 第36页 |
| ·煤种的影响 | 第36页 |
| ·煤粉的着火理论 | 第36-43页 |
| ·强迫着火 | 第36-37页 |
| ·概述 | 第36-37页 |
| ·热气流点火 | 第37页 |
| ·煤的着火模式 | 第37-39页 |
| ·概述 | 第37-38页 |
| ·均相着火模型 | 第38页 |
| ·多相着火模型 | 第38-39页 |
| ·均相-多相联合着火模型 | 第39页 |
| ·煤的着火判据 | 第39-41页 |
| ·谢苗诺夫(Semenov)判据 | 第39-40页 |
| ·其它判据 | 第40-41页 |
| ·影响煤粉锅炉煤粉气流着火的因素 | 第41-43页 |
| ·煤质成分 | 第42页 |
| ·煤粉浓度 | 第42-43页 |
| ·煤粉细度 | 第43页 |
| ·一次风的参数 | 第43页 |
| ·燃烧器结构 | 第43页 |
| ·锅炉负荷 | 第43页 |
| ·煤粉燃烧过程数学模型 | 第43-52页 |
| ·气相湍流流动模型 | 第44-45页 |
| ·气固两相流动模型 | 第45-46页 |
| ·气相湍流燃烧模型 | 第46-47页 |
| ·辐射换热模型 | 第47-49页 |
| ·煤的热解及燃烧模型 | 第49-52页 |
| ·挥发分析出模型 | 第50-51页 |
| ·焦炭燃烧模型 | 第51-52页 |
| ·NO_x生成机理及数学模型 | 第52-57页 |
| ·煤燃烧中NO_x的生成机理 | 第52-54页 |
| ·热力型NO_x | 第52-53页 |
| ·燃料型NO_x | 第53-54页 |
| ·快速型NO_x | 第54页 |
| ·NO_x生成模型 | 第54-57页 |
| ·热力型NO生成模型 | 第55页 |
| ·燃料NO生成模型 | 第55-57页 |
| ·小结 | 第57-58页 |
| 第三章 高温空气点火燃烧器结构及参数优化 | 第58-79页 |
| ·概述 | 第58页 |
| ·高温空气点火技术介绍 | 第58-60页 |
| ·技术原理及特点 | 第58-59页 |
| ·点火能量来源 | 第58页 |
| ·局部煤粉浓缩 | 第58页 |
| ·逐级放大 | 第58-59页 |
| ·试验系统及装置 | 第59-60页 |
| ·试验系统 | 第59页 |
| ·加热装置 | 第59-60页 |
| ·三级点火燃烧器 | 第60页 |
| ·煤粉浓缩器的选型设计 | 第60-65页 |
| ·提高一级筒煤粉浓度的重要性 | 第60-61页 |
| ·浓缩装置的设计方案 | 第61-62页 |
| ·不同浓缩器结构数值模拟 | 第62-65页 |
| ·模拟工况 | 第62页 |
| ·计算区域及网格划分 | 第62-63页 |
| ·模型及算法 | 第63页 |
| ·模拟结果及分析 | 第63-65页 |
| ·小结 | 第65页 |
| ·单级点火燃烧器不同工况参数的数值模拟 | 第65-69页 |
| ·计算对象及网格划分 | 第66页 |
| ·煤质情况 | 第66页 |
| ·模型选取及算法 | 第66页 |
| ·着火距离的判定方法 | 第66-67页 |
| ·模拟结果及分析 | 第67-69页 |
| ·煤粉浓度对着火的影响 | 第67-68页 |
| ·一次风速度对着火的影响 | 第68页 |
| ·高温空气速度对着火的影响 | 第68-69页 |
| ·小结 | 第69页 |
| ·三级点火燃烧器不同工况参数模拟 | 第69-78页 |
| ·计算对象、网格划分及模型 | 第69-70页 |
| ·模拟工况 | 第70-71页 |
| ·模拟结果及分析 | 第71-77页 |
| ·着火及燃烧情况 | 第71-72页 |
| ·煤粉浓度对着火的影响 | 第72-74页 |
| ·一次风速度对着火的影响 | 第74-75页 |
| ·高温空气速度对着火的影响 | 第75页 |
| ·煤粉细度对着火的影响 | 第75-76页 |
| ·高温空气温度对着火的影响 | 第76页 |
| ·煤种对着火的影响 | 第76-77页 |
| ·模拟结果与实验数据的比较 | 第77页 |
| ·小结 | 第77-78页 |
| ·本章小结 | 第78-79页 |
| 第四章 启动过程(超低负荷)运行技术研究 | 第79-97页 |
| ·概述 | 第79页 |
| ·设备介绍 | 第79-82页 |
| ·总体概况 | 第79-81页 |
| ·燃烧系统 | 第81-82页 |
| ·制粉系统 | 第82页 |
| ·启动方案技术思想 | 第82-84页 |
| ·出力大小的确定 | 第82-83页 |
| ·单支燃烧器最小出力的确定 | 第82-83页 |
| ·单支燃烧器最大出力的确定 | 第83页 |
| ·点火燃烧器的布置 | 第83-84页 |
| ·煤粉浓度需求 | 第84页 |
| ·煤粉的来源 | 第84页 |
| ·启动过程中的投运方式 | 第84页 |
| ·启动过程燃烧工况数值模拟 | 第84-95页 |
| ·模拟方法及网格划分 | 第85-86页 |
| ·边界条件及求解方法 | 第86页 |
| ·投入单支点火燃烧器 | 第86-90页 |
| ·着火燃烧情况 | 第86-88页 |
| ·热负荷分布情况 | 第88-89页 |
| ·颗粒轨道及燃尽情况 | 第89-90页 |
| ·投入两支对角点火燃烧器 | 第90-91页 |
| ·投入三支点火燃烧器 | 第91-93页 |
| ·投入四支点火燃烧器 | 第93-95页 |
| ·工业应用情况 | 第95-96页 |
| ·本章小结 | 第96-97页 |
| 第五章 低负荷稳定运行技术研究 | 第97-110页 |
| ·概述 | 第97页 |
| ·联合应用的技术思想 | 第97-98页 |
| ·水平浓淡燃烧器的设计思想 | 第98-103页 |
| ·结构及基本原理 | 第98-100页 |
| ·结构及布置 | 第98-99页 |
| ·稳燃机理 | 第99页 |
| ·燃烧器特点 | 第99-100页 |
| ·关键设计参数选取原则 | 第100-102页 |
| ·撞击块角度的影响 | 第101页 |
| ·撞击块与隔板间的距离 | 第101页 |
| ·撞击块对面弯曲板的弯曲度 | 第101页 |
| ·撞击块高度的影响 | 第101-102页 |
| ·针对实际机组的燃烧器改造设计 | 第102-103页 |
| ·高温空气点火燃烧器改造方案 | 第102页 |
| ·水平浓淡燃烧器改造方案 | 第102-103页 |
| ·低负荷洁净稳定燃烧技术的数值模拟 | 第103-109页 |
| ·模拟工况 | 第103-104页 |
| ·构体方法及网格划分 | 第104页 |
| ·模拟结果分析 | 第104-109页 |
| ·总体燃烧情况 | 第105-106页 |
| ·点火燃烧器与浓淡燃烧器着火过程对比 | 第106页 |
| ·水平浓淡燃烧器稳燃特性分析 | 第106-107页 |
| ·水平浓淡燃烧器安全性、低污染特性分析 | 第107页 |
| ·高温空气加热器投入或停运的影响对比 | 第107-108页 |
| ·NO_x排放情况 | 第108-109页 |
| ·小结 | 第109页 |
| ·与现场运行情况对比 | 第109页 |
| ·本章小结 | 第109-110页 |
| 第六章 高负荷时洁净燃烧技术研究及系统集成 | 第110-133页 |
| ·概论 | 第110页 |
| ·立体式空气分级燃烧的技术思想 | 第110-117页 |
| ·抑制NO_x生成的理论依据 | 第110-112页 |
| ·热力型NO_x的抑制策略 | 第111页 |
| ·燃料型NO_x的抑制策略 | 第111-112页 |
| ·空气分级燃烧基本思想 | 第112-113页 |
| ·基本原理 | 第112页 |
| ·应用中需考虑的因素 | 第112-113页 |
| ·垂直方向炉膛整体空气分级燃烧 | 第113-114页 |
| ·水平方向的空气分级燃烧 | 第114-116页 |
| ·同轴燃烧系统 | 第115-116页 |
| ·水平浓淡燃烧技术 | 第116页 |
| ·立体式空气分级燃烧 | 第116-117页 |
| ·200MW机组洁净燃烧技术系统设计 | 第117-120页 |
| ·一次风改造方案 | 第117页 |
| ·二次风改造方案 | 第117-119页 |
| ·初步方案 | 第117-118页 |
| ·喷口拟改造尺寸 | 第118-119页 |
| ·考虑全负荷稳定洁净运行的燃烧器总体布置 | 第119-120页 |
| ·改造方案中待确定参数 | 第120页 |
| ·气固两相流冷态试验研究 | 第120-126页 |
| ·实验系统 | 第120-121页 |
| ·各喷口入口风速的设定 | 第121-122页 |
| ·测孔布置及测速方法 | 第122页 |
| ·试验目的 | 第122-123页 |
| ·试验工况及方法 | 第123页 |
| ·实验结果分析 | 第123-125页 |
| ·空气动力场整体情况 | 第123-124页 |
| ·偏转角度对切圆直径的影响 | 第124-125页 |
| ·偏转角度对残余旋转的影响 | 第125页 |
| ·实验结论 | 第125-126页 |
| ·高负荷洁净运行技术方案的数值模拟 | 第126-130页 |
| ·模拟工况 | 第126页 |
| ·构体方法 | 第126-127页 |
| ·模拟结果 | 第127-129页 |
| ·炉内总体燃烧工况 | 第127-128页 |
| ·CFS偏转角度的影响 | 第128-129页 |
| ·OFA反切角度的影响 | 第129页 |
| ·小结 | 第129-130页 |
| ·成套技术系统集成 | 第130-131页 |
| ·煤粉燃烧器改造及运行方案 | 第130页 |
| ·改造方案 | 第130页 |
| ·运行方案 | 第130页 |
| ·二次风喷口改造方案 | 第130-131页 |
| ·所需的辅助系统 | 第131页 |
| ·集成技术的适应性分析 | 第131页 |
| ·工业应用情况 | 第131-132页 |
| ·本章小结 | 第132-133页 |
| 第七章 总结与展望 | 第133-135页 |
| ·全文总结 | 第133-134页 |
| ·下一步工作展望 | 第134-135页 |
| 参考文献 | 第135-142页 |
| 致谢 | 第142-143页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第143-145页 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 | 第145页 |
