中文摘要
Abstract
主要符号表
第一章 绪论
1.1 选题背景及其意义
1.1.1 我国能源及电力发展概况
1.1.2 煤粉炉启动及运行中的稳定和洁净燃烧问题
1.1.3 全负荷稳定洁净运行技术的发展环境
1.2 相关技术国内外研究现状
1.2.1 无油和少油点火技术
1.2.2 低负荷稳燃燃烧器
1.2.3 低NO_x燃烧技术
1.3 煤粉燃烧数值模拟研究综述
1.3.1 煤粉燃烧数值模拟的发展
1.3.2 煤粉燃烧数学模型及方法文献综述
1.4 本文主要研究内容
第二章 煤粉着火燃烧过程基本理论及其数学模型
2.1 引言
2.2 煤的热解理论
2.2.1 概述
2.2.2 影响煤热解过程的因素
2.3 煤粉的着火理论
2.3.1 强迫着火
2.3.2 煤的着火模式
2.3.3 煤的着火判据
2.3.4 影响煤粉锅炉煤粉气流着火的因素
2.4 煤粉燃烧过程数学模型
2.4.1 气相湍流流动模型
2.4.2 气固两相流动模型
2.4.3 气相湍流燃烧模型
2.4.4 辐射换热模型
2.4.5 煤的热解及燃烧模型
2.5 NO_x生成机理及数学模型
2.5.1 煤燃烧中NO_x的生成机理
2.5.2 NO_x生成模型
2.6 小结
第三章 高温空气点火燃烧器结构及参数优化
3.1 概述
3.2 高温空气点火技术介绍
3.2.1 技术原理及特点
3.2.2 试验系统及装置
3.3 煤粉浓缩器的选型设计
3.3.1 提高一级筒煤粉浓度的重要性
3.3.2 浓缩装置的设计方案
3.3.3 不同浓缩器结构数值模拟
3.3.4 小结
3.4 单级点火燃烧器不同工况参数的数值模拟
3.4.1 计算对象及网格划分
3.4.2 煤质情况
3.4.3 模型选取及算法
3.4.4 着火距离的判定方法
3.4.5 模拟结果及分析
3.4.6 小结
3.5 三级点火燃烧器不同工况参数模拟
3.5.1 计算对象、网格划分及模型
3.5.2 模拟工况
3.5.3 模拟结果及分析
3.5.4 模拟结果与实验数据的比较
3.5.5 小结
3.6 本章小结
第四章 启动过程(超低负荷)运行技术研究
4.1 概述
4.2 设备介绍
4.2.1 总体概况
4.2.2 燃烧系统
4.2.3 制粉系统
4.3 启动方案技术思想
4.3.1 出力大小的确定
4.3.2 点火燃烧器的布置
4.3.3 煤粉浓度需求
4.3.4 煤粉的来源
4.3.5 启动过程中的投运方式
4.4 启动过程燃烧工况数值模拟
4.4.1 模拟方法及网格划分
4.4.2 边界条件及求解方法
4.4.3 投入单支点火燃烧器
4.4.4 投入两支对角点火燃烧器
4.4.5 投入三支点火燃烧器
4.4.6 投入四支点火燃烧器
4.5 工业应用情况
4.6 本章小结
第五章 低负荷稳定运行技术研究
5.1 概述
5.2 联合应用的技术思想
5.3 水平浓淡燃烧器的设计思想
5.3.1 结构及基本原理
5.3.2 关键设计参数选取原则
5.3.3 针对实际机组的燃烧器改造设计
5.4 低负荷洁净稳定燃烧技术的数值模拟
5.4.1 模拟工况
5.4.2 构体方法及网格划分
5.4.3 模拟结果分析
5.4.4 小结
5.5 与现场运行情况对比
5.6 本章小结
第六章 高负荷时洁净燃烧技术研究及系统集成
6.1 概论
6.2 立体式空气分级燃烧的技术思想
6.2.1 抑制NO_x生成的理论依据
6.2.2 空气分级燃烧基本思想
6.2.3 垂直方向炉膛整体空气分级燃烧
6.2.4 水平方向的空气分级燃烧
6.2.5 立体式空气分级燃烧
6.3 200MW机组洁净燃烧技术系统设计
6.3.1 一次风改造方案
6.3.2 二次风改造方案
6.3.3 考虑全负荷稳定洁净运行的燃烧器总体布置
6.3.4 改造方案中待确定参数
6.4 气固两相流冷态试验研究
6.4.1 实验系统
6.4.2 各喷口入口风速的设定
6.4.3 测孔布置及测速方法
6.4.4 试验目的
6.4.5 试验工况及方法
6.4.6 实验结果分析
6.4.7 实验结论
6.5 高负荷洁净运行技术方案的数值模拟
6.5.1 模拟工况
6.5.2 构体方法
6.5.3 模拟结果
6.5.4 小结
6.6 成套技术系统集成
6.6.1 煤粉燃烧器改造及运行方案
6.6.2 二次风喷口改造方案
6.6.3 所需的辅助系统
6.6.4 集成技术的适应性分析
6.7 工业应用情况
6.8 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 下一步工作展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的学术论文
攻读博士学位期间参加的科研工作
