撞击预燃室煤粉燃烧器气固两相流特性研究

针对一种新型撞击浓缩预燃室煤粉燃烧器,通过实验和Fluent(数值模拟)的方法,研究了燃烧器射流的气固两相流流动特性,得到了不同二次风进风角度下的出口流场分布、浓度场分布及粒子运动轨迹。实验研究与数值计算一致认为,燃烧器二次风进风角度为(30°,45°)时,燃烧器存在飞边现象;二次风进风的切向倾角和轴向倾角对气流扩展角、旋流强度、射流长度等流动特性有重要影响;二次风进风角度为(5°,20°)时,燃烧器的流场分布及粒子运动轨迹最合理。     

300 MW单炉膛循环流化床锅炉二次风射程的数值模拟

针对大型循环流化床中二次风射流的特性,采用Fluent数值计算软件对300 MW单炉膛大型循环流化床锅炉炉膛进行了数值模拟,研究了二次风口高度、二次风射流角度、二次风风速、一次风风速和炉内颗粒浓度对二次风穿透性和气固两相混合的影响.结果表明:二次风射流深度随着一次风风速的增大和颗粒浓度的提高而减小;当二次风射流速度增大时,射流深度增加;二次风射流角度和二次风喷口位置也会影响二次风射流深度.     

侧边射流横向混合扩散特性研究

本文利用气体示踪法研究燃烧器一、二次风混合扩散特性，对弱旋流（一次风）燃烧器和直流（侧边二次风）燃烧器组成的燃烧器组各股风混合情况进行了详细研究，得出各截面混合物浓度分布规律及混合强度分布规律，分析对燃烧着火的影响，对燃烧器设计参数的选择有指导意义。     

烟煤型旋流燃烧器燃烧试验研究

为了验证烟煤型旋流燃烧器的燃烧特性,在哈尔滨锅炉厂有限责任公司全尺寸旋流燃烧器开发平台进行热态试验研究。试验结果表明:相比四次风旋流角度,三次风旋流角度对NOx排放影响更大,NOx排放随三次风旋流角度减小而增大。三次风旋流角度不变时,四次旋流角度减小,飞灰含碳量呈现先减小后增大的趋势;四次风旋流角度不变时,飞灰含碳量随三次旋流角度减小而增加。工程上应避免三、四次风旋流角度同时过低燃烧恶化的发生。     

一次风入射角对四角切圆锅炉流场对称性影响的研究

对一次风速度大小和入射角对炉膛流场对称性分布的耦合影响进行了研究,以期为设计人员进行一次风入射角优化设计提供有益的参考。以某1000 MW四角切圆塔式锅炉为研究对象,首先在一次风设计入射角下,研究了不同一次风速大小对炉膛流场对称性分布的影响;然后,以获得对称性流场分布为目的,对不同负荷下可能出现的5种一次风速进行了入射角的调整。研究结果表明:一次风速度大小和入射角对炉膛流场对称性的影响有一定的关联性,对于本文的研究对象,若要在较大负荷范围内获得较为对称的流场,建议一次风入射角逆时针调整6°~7°。     

燃烧器中双锥形喷口与双齿形环作用的研究

通过冷态流场试验和数值模拟,研究了双锥形喷口和双齿形环对旋流燃烧器喷口流场的速度分布、回流区特性及湍动度分布等空气动力场特性的影响.结果表明:双锥形喷口明显推迟了一、二次风的湍流混合,增强了一次风与中心回流区的混合;双齿形环增大了一次风速度以及一次风与其他气流混合的接触面积,内齿增大了中心管的尺寸,有利于中心回流区的形成;双锥形喷口和双齿形环都增大了流场的湍动度.     

1000 MW旋流对冲燃烧锅炉NOx排放特性试验研究

为了解采用OPCC旋流燃烧器、2层燃尽风布置的某1 000 MW超超临界前后墙对冲燃烧锅炉的NO_x排放特性,采用现场试验的方法对该锅炉进行了系统研究,得到燃烧器投运方式、炉膛氧体积分数、燃尽风挡板开度、燃烧器外二次风叶片角度、燃烧器内二次风挡板开度、燃烧器中心风挡板开度和燃尽风喷口外二次风刻度位置、燃烧器负荷分配方式、机组负荷及煤种等因素对NO_x质量浓度的影响。结果表明:燃烧器投运方式、炉膛氧体积分数及煤种对NO_x质量浓度的影响较大,影响幅度可达13%～20.2%;燃尽风挡板开度、燃烧器内二次风挡板开度、燃烧器负荷分配方式和机组负荷对NO_x质量浓度的影响较小,影响幅度为4%～6%;燃烧器外二次风叶片角度、燃尽风喷口外二次风刻度位置和燃烧器中心风挡板开度对NO_x质量浓度的影响微弱。     

贫煤一维燃烧SO2和H2S析出特性试验研究

以山东某电厂主要燃用煤种贫煤为试验煤种,在一维煤粉试验台上研究贫煤一维燃烧过程中SO2和H2S气体的释放特性.试验表明运行参数包括过量空气系数,煤粉细度,分级燃烧方式下一、二次风配比等对SO2和H2S气体沿炉膛浓度分布有较大的影响.     

烟气再循环率对炉内燃烧及NO_x生成特性的影响

本文以某电厂660MW实际运行的二次再热机组为研究对象,重点研究再循环烟气对炉内燃烧特性的影响,通过模拟计算确定典型工况下的最佳烟气再循环率。该模拟的内容包括,炉膛温度分布特性,组分分布特性,氮氧化物生成特性,再循环烟气率对各级受热面蒸汽参数的特性影响,为二次再热超超临界机组运行性能优化提供参考依据。     

影响福建无烟煤在CFB锅炉中燃尽的若干因素

煤质特性和锅炉运行工况是影响福建无烟煤在CFB锅炉中燃尽的主要因素.致密的颗粒内部结构、很差的反应性和强烈的热破碎性等煤质特性和燃烧特性是导致福建无烟煤颗粒在CFB锅炉中难于被燃尽的内因,而入炉煤粒径分布、过量空气系数、二次风输送方式及二次风率、燃烧温度等锅炉运行参数对其燃尽也有很大的影响.采用窄筛分偏粗颗粒入炉煤、提高燃烧过量空气系数和二次风率,增强二次风的扰动穿透能力、提高燃烧温度等运行措施有利于福建无烟煤焦在CFB锅炉中的燃尽.为取得较好的燃烧效果,燃烧温度应提高到1000℃左右,过量空气系数应维持在1.25～1.30之间.图8表2参15     

基于转速测量的风力机独立控制仿真

风力发电机组的主要部分由风力机和发电机所组成。为了尽可能的尊重实际风力机的物理特性及其运行的物理过程,需要分清控制对象并将风力机与发电机相分离,对其进行独立研究。并通过分析风力发电机组的额定工作点,将额定风速以上的桨叶节距角控制转化为风力机额定转速以上的桨叶节距角控制,最终经实验证实仿真方法实用性与正确性。     

叶片转角对小型Savonius风机气动性能的影响

Savonius风机是一种典型的垂直轴风力发电机,通过对其进行流固耦合分析,研究叶片转角对风机气动性能的影响。利用ANSYS的CFX流体模块,流体湍流模型选择基于RANS的标准k-ε湍流模型,对风轮进行流固耦合分析,从而获得叶片产生的力矩情况,并计算了风机的功率特性。利用求解结果,得到了力矩系数与叶片转角之间的关系。分析了风机叶片在旋转一周中所产生的最大扭矩以及负扭矩所处的位置和范围。通过分析转角对风机性能的影响,可为今后的Savonius风机叶片形状优化和效率提升提供参考。     

风力发电机组塔架仿真和分析

简单介绍了风力发电机组塔架的类型和风力发电机组塔架设计的重要性。分别在某种参考风速及其风向改变90°和180°条件下,运用风力发电机组设计软件Bladed for Windows对风力发电机组塔架风载荷进行了仿真分析。最后,结合仿真结果和实际情况分析了叶片安装角、风轮锥角、风轮仰角、悬距、塔架气动阻力系数和塔架线密度等对塔架风载荷的影响。为风力发电机组的塔架设计提供了参考。     

仿鸮翼非光滑前缘对风力机叶片气动性能的影响

经过数百万年的进化,鸮形目鸟类在其飞行行为上显现出许多优异的特征。文章选取鸮翼的非光滑前缘作为仿生对象,设计出一种仿生风力机叶片,并分析非光滑前缘结构对风力机叶片气动性能的影响。采用S-A湍流模型,对低雷诺数下原型风力机叶片和仿生风力机叶片进行绕流流场模拟。模拟结果表明,在大攻角下,仿生风力机叶片的前缘凸起能够改变气流在叶片表面的流向分布,使气流在吸力面仍保持附着流动,进而减少叶片吸力面的失速区,有效延缓叶片失速现象的发生,从而使得仿生风力机叶片的失速角比原型风力机叶片的失速角推迟了10°左右,改善了风力机叶片的气动性能。     

计及随机波动风速、风向的风电场建模方法研究

提出风电场建模方法建立风电场随机模型,对风电场运行特性进行仿真,为实现大规模风力发电的可预测、可控制目标服务。通过对风电场等值模型与详细模型的仿真比较,验证建模方法的合理性,并得出在研究风电场动态特性及其对电网影响时应考虑风速、风向的随机波动建立风电场模型。     

前曲扭角增加式叶尖气动特性研究

以某150 kW水平轴的风电机组叶片为研究对象,提出一种朝来流风方向圆弧式前曲、扭角增加的降载叶尖外形;建立以扭角增量A、弯曲角度B为变量的16组叶尖几何模型,为探究该降载设计叶片最佳适用风况,建立考虑扭角增量、弯曲角度及风速的三因素四水平正交试验表,借助ICEM完成多组仿真模型的网格划分,利用Fluent单一旋转坐标系法对叶片进行流场分析,获得各组模型的转矩、推力等参数,采用因子效应对风速、弯曲角度、扭角增量进行评估。结果表明,在接近约9 m/s风速时,叶尖扭角增量为10°,弯曲角度为30°的前曲增扭叶片具有最优的降载特性,相较于初始叶片,在保证功率基本不损失的情况下,轴向推力减少约6.5%。     

独立风光互补供电系统能量配比性能分析

对全年不同方位角和倾角的太阳能辐射量进行数值模拟,得知方位角南偏西30°倾角35°的倾斜面接收的太阳能辐射量最大。对光伏组件和风力发电机的功率输出影响因素进行了仿真,利用仿真结果计算全年的风光出力,由计算最佳倾斜面的太阳能辐射量和当地实际气象参数数据对风光互补匹配特性进行统计分析,得知风能与太阳能最佳配比为1:0.85,为以后风光互补供电系统的设计提供参考依据。     

储能对含高风电渗透率系统暂态稳定性的影响

由于可再生能源并网会带来随机性和波动性,高比例可再生能源并网的暂态特性与传统电力系统有显著区别。因此,研究了在高比例可再生能源并网中加入储能装置对系统暂态稳定性的影响。首先建立了双馈风力发电机的模型和等值的双机群系统节点导纳矩阵,并对送端机组机械功率增量和双馈风机外特性的关系进行了理论推导,在此基础上分析了高比例风电渗透率对风火打捆系统功角稳定性的影响,然后建立储能模型,仿真分析了有无储能装置对风电渗透率的影响。结果表明,加入储能装置后,可使同步机的第一摆角度有效减小,且在风电渗透率增大的同时,更好地维持了系统的暂态稳定性。