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大型燃煤循环流化床锅炉的数学模拟与设计

刘静  
【摘要】: 根据我国的能源政策,在相当长时期内,以煤炭为主要一次能源的状况不会发生大的变化。为了使能源生产和利用与环境相协调,实现可持续发展,我们必须发展清洁煤利用技术,而循环流化床燃煤技术将是清洁煤利用技术的主要形式和发展的重点。本文主要针对循环流化床锅炉的大型化以及建模仿真等问题进行了研究。 本文概述了循环流化床锅炉的优点以及发展现状和发展方向,介绍了国内外循环流化床锅炉大型化研究的现状以及循环流化床锅炉仿真的必要性,并分类评述了各国研究者目前所开发的循环流化床燃烧系统的数学模型。 在原有循环流化床锅炉数学模型的基础上,本文针对大型循环流化床锅炉的特点对模型进行改进,建立起一个大型循环流化床锅炉燃烧系统数学模型。为了提高模型的运算速度,而同时又不影响模型的计算精度,本文采用矩阵解法和因子正割更新有限差分近似雅可比法求解模型中的线性和非线性方程组。然后,利用该模型,在msc2000仿真平台上对一台135MWe循环流化床锅炉的额定负荷工况、变负荷工况、变过量空气系数和变二次风率等工况进行仿真,并对仿真结果进行了分析。 最后,本文在分析研究了循环流化床燃烧技术和超临界参数锅炉的特点之后,提出一种超临界循环流化床锅炉的设计方案。并指出由于大容量、高参数的超临界循环流化床锅炉所具有的优势,将是清洁煤技术的发展方向。


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