富氧燃烧条件下锅炉对流受热面动态特性研究
矿物燃料的大量使用所造成的地球温室效应日益显现。近年来在火力发电领域CO2的捕集、压缩液化与封存技术的研究与工程示范已经成为一项非常重要的任务。富氧燃烧技术是一种既能直接收集高浓度CO2,又能综合控制燃煤污染物排放的新技术。已有的科研工作主要研究了富氧燃烧的燃烧机理和状况以及各种污染物生成特性等方面的内容,然而对富氧燃烧条件下对流受热面的动态换热特性与常规空气燃烧条件相比是否存在差异的研究相对较少。因此,对富氧气氛下锅炉对流受热面的动态换热特性进行研究意义重大。 本文以300MW机组锅炉为研究对象。首先简要介绍了富氧燃烧技术的特点及其系统组成,然后利用ASPEN软件计算了O2/CO2(30:70)常压富氧和1MPa增压富氧燃烧产生的烟气的物理性质,并与常规空气燃烧产生的烟气的物性参数进行了对比分析。利用计算得到的烟气物性数据,对锅炉进行了常规空气燃烧、常压富氧燃烧及1MPa增压富氧燃烧等条件下的热力计算,为对流受热面动态特性研究提供数据基础。 然后,本文根据锅炉对流受热面的结构和运行特点,首先利用FLUENT软件,对对流受热面在不同燃烧条件下的动态换热特性进行数值模拟,其次利用Matlab软件对所计算的受热面动态换热特性进行仿真研究,并对两种研究结果进行了对比分析,确定了不同燃烧气氛下对流受热面动态特性的差异和产生差异原因,得到了动态响应时间及工质温度值。所作计算对研究富氧燃烧新技术的优化运行、设计及控制具有重要的作用。
锅炉机组;富氧燃烧;动态特性;对流受热面;物性参数
华北电力大学;华北电力大学(保定)
硕士
热能工程
高正阳
2014
中文
TK224.11
65
2014-11-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）