多流程循环流化床锅炉热力计算方法研究

由于多流程循环流化床锅炉炉膛中颗粒运动、燃烧和传热过程的实验结果和工业数据较为缺乏,因此有必要对多流程循环流化床锅炉的炉膛热力计算进行详细研究。根据多流程循环流化床锅炉的特点,推荐了适用于多流程循环流化床锅炉的分离器效率、燃烧份额和传热系数的计算方法,建立了以物料平衡、能量平衡为主的多流程循环流化床锅炉热力计算模型。利用建立的热力计算模型对一台在用的多流程循环流化床锅炉进行了计算,得到了炉内的物料分布、温度分布和热量分布规律。计算结果与该锅炉的工业测试数据的对比分析结果表明了热力计算结果符合锅炉实际运行情况。面向工程应用建立了一种多流程循环流化床锅炉的热力计算方法,可以为工业锅炉设计与改造提供理论指导。     

循环流化床锅炉炉膛热力计算

结合作者在循环流化床锅炉传热和设计理论研究及实践的基础上，提出一种循环流化床锅炉炉膛的热力计算方法，包括循环流化床锅炉炉膛的几何尺寸确定，炉膛热量平衡和炉膛传热计算，考虑循环流化床锅炉炉型不同，其热力计算方法有所不同，该方法针对采用高温分离装置的循环流化床锅炉，提出了计算方法可用于一般高温分离的循环流化床锅炉的设计计算，其余炉型可在此基础上根据具体炉型特点修改使用。     

L型定向风帽流化床中气-固流动的离散元素法模拟及可视化研究

该文采用离散元素法DEM模型对二维L型定向风帽流化床中的气一固流动特性进行模拟。欧拉方法与拉格朗日方法分别用来处理气相场与离散的颗粒场。气相流动通过求解局部平均Navier—Stokes方程获得，通过求解牛顿第二定律得到颗粒的运动，同时考虑颗粒之间的碰撞。模拟结果表明，在L型定向风帽流化床中，颗粒存在顺时针方向的循环流动，因此床料的横向混合特性较好。通过可视化试验观察到：气泡离开风帽后，在向上运动过程中有横向的偏移，因此气泡尾涡中的颗粒也跟随气泡做横向的偏移。这是影响L型定向风帽流化床中颗粒内循环的主要因素。     

流化床内床层表面颗粒分布模型

对流化床内气泡在床层表面破裂对颗粒分布的影响进行了研究.给出了气泡破裂后抛射颗粒的运动模型.用该模型对二维流化床表面颗粒的运动进行了模拟,并对模拟结果进行了讨论,表明了颗粒在床层表面的混合对床层内循环具有重要影响.     

热力系统的数模混合仿真

从热力系统的特点出发,把系统分成一些典型部件,如管道、轴系、燃煤流化床锅炉等,分别建立动态数学模型,并通过线性化方法,把数学模型转换为状态空间方程。最后,运用数模混合认真方法,对燃煤增压流化床联合循环（ＰＦＢＣ－ＣＣ）发电系统烟气 动态特性进行了仿真计算。     

图像法用于气-固两相流化床中气泡行为的研究

利用高速CCD拍摄气一固两相流化床中气泡的运动行为,通过对气泡边界的识别得到了气泡中心坐标,并计算了气泡面积和上升速度。试验发现,气泡在床层上升过程中长大,上升速度变快;气泡的上升速度和产生频率随着气体流量的增加而增大;如果流化风速较高,流化床中容易产生2个或2个以上的气泡,并会发生气泡的聚并现象。     

基于PSO-ELM的热力系统参数预测

高精度的参数预测对热力系统变负荷过程中的实时监控和故障诊断有着至关重要的意义。极端学习机是一种单隐层前馈神经网络,具有泛化能力强,学习速度快等优点。但是,由于输入权值和偏差的随机性使得ELM需要较多的隐含层节点才能达到理想精度,为了提高极端学习机对热力系统参数的预测精度,利用粒子群算法优化极端学习机的输入权值矩阵和隐含层偏差,从而计算出输出权值矩阵。仿真实验结果表明,相比ELM算法,经过粒子群优化的极端学习机对热力系统参数的预测具有较高的精度。     

增压流化床联合循环（PFBC—CC）发电技术综述

增压流化床联合循环是一种新型燃煤热力发电技术，它与传统的常压燃煤热力发电系统相比具有许多突出的优点。本文阐述了增压流化床联合循环的技术关键，典型系统和环保持性，介绍了国外的发展情况和运行实践，并预示了它的商业化前景。     

不同射流孔数流化床流动特性的数值模拟

为研究不同射流孔数对流化床流动特性的影响,采用离散单元法对床内流动特性进行了数值模拟,分别模拟得到单孔、双孔分布板中气泡的形成、上升、破裂的过程,同时给出了不同入射流速对流动特性的影响.模拟结果表明:颗粒随气体的运动而运动,气体运动是颗粒运动的主要动力源,相对单喷口系统,由于相邻气泡之间存在横向和纵向双方向的聚并,挤压...     

增压流化床燃烧联合循环系统概述

增加流化床燃烧联合循环是一种高效清洁的新型燃煤热力发电技术，其系统比较复杂，各系统的功能和运特点也有别于传统常压燃热力电机组。     

循环流化床内稠密气固两相流动的数值模拟

颗粒团聚是稠密气固两相流动中的一个重要现象，该文定义了颗粒团聚合力的概念来表征稠密气固两相流动中颗粒所受到的团聚效应，对单个颗粒进行了全受力分析，得到了聚合力的线形模型表达式。采用聚合力的线形模型，将两相流场分为稀相区和浓相颗粒团，将颗粒团视为整体离散相，文中数值模拟了循环流化床内的稠密气固两相流动，得到了床内颗粒团分布、颗粒团大小、床内空隙率、气相速度、颗粒相速度的详细分布，揭示了循环流化床内稠密气固两相流场的规律，以及循环流化床内两相流场的核心—环形流动结构。计算结果与前人实验结果相符并表明，采用该模型及其算法模拟循环流化床内稠密气固两相流动是可行的。     

排烟脱硫循环流化床内脱硫过程的数值模拟

该文采用欧拉坐标和拉格朗日坐标相结合数值模拟了排烟脱硫循环流化床内的脱硫过程。将循环流化床内的生石灰粉和飞灰物料形成的颗粒团作为离散项，建立了床内两相运动及脱硫化学反应的模型与算法，得到了详细合理的计算结果。结果表明，采用该文的模型和算法模拟工程意义上的循环流化床内的稠密气固两相反应流是可行的。     

烟气循环流化床脱硫数学模型及应用

以双膜理论和传质理论为基础，建立了烟气循环流化床脱硫工艺的数学模型，模型采用了环，核流动以反映流化床脱硫的流动过程，因此模型更接近于流化床内气体和固体的真实流动。通过一系列的模型推导，得出了流化床内的脱硫效率方程。经实验验证所建预测模型可以较好地模拟流化床脱硫的实际情况，验证了模型的正确性。相信模型可以用来进一步研究流化床脱硫过程以及指导其工艺设计。     

循环流化床锅炉炉内颗粒分布平衡模型

在对循环流化床锅炉炉内颗粒特性分析的基础上,提出同时以颗径和密度两参数来描述炉内颗粒特性。结合循环流化床锅炉特殊的炉内流体动力特性,建立了包括炉膛密相区和稀相区在内的循环流化床锅炉炉内宽筛分的颗粒分布模型,其中密相区假设为浓度分布均匀的湍流床,而稀相区则为和核心-边壁区的流动结构。模型同时耦合炉内颗粒所经历的爆裂、燃烧、磨损及气固分离等物理和化学过程。应用以所建的颗粒分布平衡模型为子模型的循环流化床唤炉总体数学模型模拟了一台12MW循环流化床锅炉燃用烟煤时满负荷运行的工况。计算时把炉内颗粒分为70档,其中颗粒粒径在0～8mm之间分为10档,密度在1100～2400kg/m∧3之间分为7档,模拟计算所得的炉内颗粒分布合理正确,与试验研究研究结果吻合良好,表明所建立的颗粒分布模型可以用来描述循环流化床锅炉炉内颗粒分布特性。     

矩形截面流化床内颗粒运动可视化试验研究

将高速摄影和颗粒图像测速(PIV)技术结合，以空气作为流化介质，0.1~0.65mm透明玻璃珠为床料，对不同截面风速下矩形截面流化床内过渡区和稀相区的颗粒速度分布进行了分析。试验表明：过渡区截面突变造成颗粒的运动流场发生偏转，颗粒横向运动明显增强；稀相区的出口效应和矩形截面的角落效应对截面上的颗粒速度分布有重要影响。越靠近出口颗粒的横向运动越剧烈。出口效应对颗粒横向速度分量的影响要大于对轴向速度分量的影响，横向速度分量是影响稀相区颗粒宏观运动规律的主要因素。截面风速增大，使得测试区域的颗粒速度分布的不均匀性加剧。为减小锅炉磨损，对截面突变区域要使用圆滑过渡，减少不规则区域的存在；选择合理的出口结构和截面风速，同时要考虑角落防磨。     

我国首台引进的300 MW循环流化床锅炉及其关键技术

介绍了我国首台引进的300MW循环流化床(CFB)锅炉工艺流程和技术特点，并对其关键技术及提高燃烧效率的技术措施进行了简要分析。该锅炉的引进和示范工程建设，可为我国发展大型CFB锅炉技术奠定良好基础，具有重要的示范意义。     

循环流化床锅炉大型化的发展与应用

循环流化床(CFB)锅炉能够清洁而经济地燃烧各种固体燃料,特别是在合理利用劣质煤方面,具有不可替代的作用,近年来得到了广泛的研究与应用。全面概括了中国CFB锅炉发展状况,包括技术与炉型的发展和大型化进程。国内引进的300 MW的CFB锅炉示范工程已建成并成功投入运行。通过系统的研究CFB锅炉大型化的关键技术,自主开发研制了国产100～330 MW的CFB锅炉,首台国产100 MW和210 MW CFB锅炉具有良好的运行性能,国产330 MW CFB锅炉也已投入运行,为带有紧凑式分流回灰换热器的H型CFB锅炉,是目前世界上已运行的最大容量的CFB锅炉。简要介绍了600 MW超临界CFB锅炉技术方案和最新研究进展。     

循环流化床锅炉NOx排放特性的试验研究

为研究循环流化床（CFB）锅炉NOx的排放特性,进行2部分试验,一方面调整CFB锅炉的给煤量及风量,分别将锅炉各工况的负荷稳定在60%、80%及100%下运行,记录并分析试验数据;另一方面维持CFB锅炉在100%负荷,通过改变总风量的大小及配比,分别将锅炉各工况的运行床温稳定在830℃、880℃和930℃,记录并分析试验数据。随着CFB锅炉负荷的增加,运行床温、风煤比及NOx的排放浓度均逐渐增大。当CFB锅炉的的负荷维持不变时,随着运行床温的逐渐增大,风煤比逐渐减小,NOx排放浓度逐渐增大。CFB锅炉运行床温对NOx排放特性的影响大于锅炉风煤比的影响。     

循环流化床内煤粉颗粒团燃烧行为理论分析

循环流化床内的流动属于复杂不均匀的稠密两相流，大部分颗粒在流场内聚集成团，作为一个整体流体团在两相流场中运动与反应。气固之间的反应主要表现为颗粒团与气体之间的反应，因而循环流化床内煤粉的燃烧行为与其他煤粉燃烧形式有很大的区别。该文对不同情况下煤粉的燃烧行为进行了分类，建立了煤粉-物料颗粒团与氧气的异相反应模型，采用上述模型对循环流化床内的煤粉颗粒团的两相流动、反应过程进行详细的分析计算，分析了床内各部分成团效应对煤粉燃烧速率的影响，揭示了煤粉颗粒在床内的燃烧特性，对循环流化床锅炉的优化设计与运行具有重要意义。     

保定热电厂450 t/h CFB锅炉床温控制系统改造

针对保定热电厂450t/h循环流化床(CFB)锅炉原床温控制系统难以投入运行的问题,提出采用负荷分段控制,用串级控制替换原有的单回路控制,引入床温变化率作为速度反馈量,设计前馈控制,并用主汽流量对床温设定值进行修正。改造效果表明,有效改善了系统的动态品质,超调量减小,上升时间、峰值时间、调节时间都缩短,控制速度加快,对工况改变时模型变化的鲁棒性有较大提高,调节机构的稳定性提高,自动投运率提高。此项改造为提高CFB锅炉运行的稳定性提供参考。