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《浙江大学》 2003年
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感应加热煤粉多级无油点火的试验研究和数值模拟

石伟  
【摘要】: 为降低电站锅炉点火成本和低负荷运行费用、解决电站锅炉点火用油和低负荷助燃用油居高不下的问题,在分析研究煤的着火机理、着火判据、加热方式和煤粉的点燃理论的基础上,本文将热壁面点火、感应加热、多级点火等过程有机地结合起来,进行了感应加热煤粉多级无油点火的试验研究。围绕该技术,本文开展了一系列详尽的探索性研究。 本文对交变磁场中热电偶测温的问题进行了试验研究,获得了热电偶所处位置、积分时间、环境温度、供电方式、加热功率和热电偶的封装方式等因素对测量结果的影响规律;并提出了减小交变磁场影响的措施,为在即将进行的试验研究中获得可靠的数据奠定了基础。 本文对直流进粉方式和旋流进粉方式的感应加热单级无油点火进行了大量的试验研究,并进行了相互对比。试验结果证实煤粉气流在感应加热点火室内的着火过程分为三个阶段,揭示了煤粉入口速度、煤粉浓度、点火室壁面温度对煤粉气流着火的影响规律。本文通过研究过量空气系数对炉内火焰的影响规律,指出在煤粉无油点火初期不宜补充大量二次风。 本文首次进行了煤粉多级无油点火同时投粉的试验研究,证实在感应加热方式下的多级无油点火中,两级同时投粉是完全可行的;煤粉多级无油点火的试验研究中发现,第二级煤粉气流的着火状况,直接决定于第一级出口煤粉火焰的温度水平,同时,第一级出口烟气中可燃气体含量也对第二级煤粉气流的着火存在积极的影响;通过对感应加热多级无油点火进行了一系列详尽的试验研究,获得了两级风粉参数、一级点火室壁面温度、环形夹心二次风等因素对煤粉多级点火的影响规律,取得了一些创新性的研究成果。 本文通过建立数学模型,对感应加热煤粉多级无油点火进行数值模拟,研究了一级煤粉煤粉在点火室内的着火过程和二级点燃过程、煤粉粒径分布对煤粉多级无油点火的影响,研究了一级点火室壁面温度、一级煤粉气流和二级煤粉气流的风粉参数在煤粉多级无油点火过程中的影响规律;根据二级点燃段的流场和温度场分布,研究了环形夹心风推迟二级煤粉着火的机理。数值模拟方法的建立,为感应加热煤粉无油点火的研究开拓了研究思路,提高了研究进度,降低了研究成本。 在理论研究的基础上,本文进行了电站锅炉感应加热煤粉无油点火燃烧器的现场试验研究,在电站锅炉中成功地点燃了煤粉气流,为该技术的正式工业应用积累了现场经验。 最后,本文对感应加热煤粉无油点火中存在的结焦问题和低挥发份煤种的点燃问题进行分析和讨论,为今后的研究积累了经验、开拓了思路。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TK227

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【引证文献】
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4 杨玉龙;钢板高频感应加热过程中温度场的数值研究[D];大连理工大学;2011年
5 汤猛猛;铜铝导管接头感应加热参数敏感性研究[D];上海交通大学;2012年
6 金玉龙;基于ANSYS的电渣炉感应加热耦合场的数值模拟[D];东北大学;2008年
7 赵辉;数字式感应加热电源控制系统的研究与设计[D];西安工业大学;2010年
8 漆海峰;煤粉的流动性对比研究及其影响因素分析[D];华东理工大学;2012年
9 李晓鹏;厚壁管感应加热技术的研究与应用[D];西安石油大学;2010年
10 孙风胜;钢板感应加热局部有限元及实验回归分析[D];大连理工大学;2005年
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