天然氣助燃的無煙煤煤粉旋流燃燒器的設(shè)計(jì)開發(fā)開題報(bào)告模板-預(yù)覽頁
【正文】 豐富 的國家 之一 。 我國貧煤、無煙煤等低揮發(fā)分煤廣泛分布于湖北、河南、山西、福建、山東等地，資源極其豐富，約占我國煤炭資源的 16％以上。 國內(nèi)對于難燃 的低揮發(fā)分煤，習(xí)慣上采用四角切圓燃燒方式。鍋爐容量越大，煙氣側(cè)偏差也越嚴(yán)重 。因此，相對于四角切圓燃燒方式，低負(fù)荷時(shí)旋流燃燒器應(yīng)該更容易獲得燃料著火所需的流場特性。據(jù)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，在煤粉燃燒過程中，只要有 10%的煤粉能先著起來，就能維持整個(gè)煤粉氣流的穩(wěn)燃，因此保證這 10%煤粉能及時(shí)有效地著火，就能夠?qū)崿F(xiàn)無煙煤穩(wěn)定燃燒。高溫回流區(qū)的存在是這類燃燒器的特點(diǎn)，它為煤粉燃燒提供穩(wěn)定的熱源，使煤粉氣流及時(shí)著火并穩(wěn)定燃燒。 （ 3）一次風(fēng)通道內(nèi)加裝旋流葉片，采用旋流方式消除煤粉氣流經(jīng)過彎頭后產(chǎn)生的煤粉周向不均。W 公司 DRB 型燃燒器 美國 Bamp。拐彎后過大的上下偏差，在一次風(fēng)管內(nèi)部設(shè)有擴(kuò)流錐，以消除周向的煤粉不均，但這種結(jié)構(gòu)又在一次風(fēng)管內(nèi)形成外濃內(nèi)淡的風(fēng)粉分布。W公司的鍋爐多采用中速磨直吹式制粉系統(tǒng)，一次風(fēng)溫較低。因此，鍋爐燃燒器配置不合理，導(dǎo)致燃燒器區(qū)域局部熱負(fù)荷過高；燃燒器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)，使燃燒器擴(kuò)散角過大產(chǎn)生火焰貼壁，燃燒器區(qū)域嚴(yán)重結(jié)渣。 （ 2）一次風(fēng)管和中心風(fēng)管之間的環(huán)狀通道為一次風(fēng)粉流道。 圖 23 徑向濃淡旋流燃燒器結(jié)構(gòu)圖 1－濃淡分離器； 2－中心風(fēng)管； 3－直流二次風(fēng)管； 4－旋流二次風(fēng)管； 5－一次風(fēng)管 花瓣燃燒器 東南大學(xué)總結(jié)現(xiàn)有旋流燃燒器不能很好燃燒貧煤、無煙煤的原因，設(shè)計(jì)出了一種新型穩(wěn)燃裝置 —— 花瓣穩(wěn)燃 器（ Patel Flame Stabilizer，簡稱 PFS），加裝花瓣穩(wěn)燃器的旋流燃燒器稱之為花瓣燃燒器（ Petal Swirl Burner，簡稱 PSB）。 （ 3）花瓣的特殊形狀和每片花瓣后徑向 回流區(qū)的存在，可促使一次風(fēng)粉氣流中一部分煤粉顆粒進(jìn)入高溫回流區(qū)，并可在回流區(qū)內(nèi)循環(huán)一定時(shí)間。 天然氣與煤粉混燒的技術(shù) 20xx 年新奧燃?xì)饪毓捎邢薰窘\提出天然氣與煤粉混燒在工業(yè)鍋爐上的應(yīng)用，并作出了實(shí)驗(yàn)。 （ 4） 鍋爐熱效率由改造前的 62% 提高至改造后的 77% 80%。 3 主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn) 主要研究內(nèi)容 （ 1） 對福建無煙煤的燃燒特性進(jìn)行分析研究，并確定燃燒方案。 （ 2） 定量提出補(bǔ)入天然氣的量。 （ 51） 其中， B 天然氣 — 補(bǔ)入天然氣的質(zhì)量 ； B 無煙煤 — 單位時(shí)間內(nèi)噴出燃燒器的無煙煤質(zhì)量；Vdaf 無煙煤 — 燃燒器內(nèi) 無煙煤揮發(fā)分 ； Vdaf 煙煤 — 煙煤揮發(fā)分 含量 。 從能量傳遞角度計(jì)算。 著火熱主要有三部分構(gòu)成，其等式為： 332211i HHHQ ????????? 在時(shí)間τ內(nèi)噴出燃燒器的天然氣燃燒放出的熱量為： D????? ?vQ T3 （ 55） 煙煤煙煤 無煙煤無煙煤天然氣 ）（ ）（ da fda f da fV1 1 VVBB ????其中， QT 為天然氣的低位發(fā)熱量， v 為天然氣氣流噴出的速度，τ為時(shí)間， D 為天然氣出口管口橫截面積。 （ 3） 對燃燒器進(jìn)行初步理論設(shè)計(jì)，采用合理的結(jié)構(gòu)保證天然氣安全穩(wěn)定地助燃。中心風(fēng)管的擴(kuò)口同時(shí)可以 增大一次風(fēng)形成的高溫回流區(qū)周界，擴(kuò)口的 具體角度經(jīng)經(jīng)實(shí)驗(yàn)或模擬分析后確定。用 autoCAD， PRO/E等軟件對理論的設(shè)計(jì)進(jìn)行幾何建模，參照標(biāo)準(zhǔn)對燃燒器整體進(jìn)行設(shè)計(jì)， 提供各個(gè)部件的相應(yīng)尺寸 、參數(shù)，為以后的數(shù)值模擬分析做基礎(chǔ)。天然氣燃燒時(shí)的空氣過量系數(shù)一般在 ,在此基礎(chǔ)上對空氣過量系數(shù)調(diào)整，避開混合氣體在一定壓力和溫度下的爆燃點(diǎn)即可保證燃燒的安全。建立燃燒器的幾何模型，介紹網(wǎng)格劃分和模型求解方法。 （ 7） 對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù)測試，并得出結(jié)論及最終試驗(yàn)方案。 4 研究方案、進(jìn)度安排、預(yù)期達(dá)到目標(biāo) 研究方案 基 本 知 識 儲 備 ： 熱 物理 測 量 、 燃 燒 理 論 、流 體 力 學(xué) 等 知 識閱 讀 及 分 析 工 業(yè) 鍋爐 、 電 廠 鍋 爐 及 其燃 燒 器 的 相 關(guān) 文 獻(xiàn)結(jié) 合 所 學(xué) 知 識 及 參考 文 獻(xiàn) 對 煤 粉 燃 燒器 結(jié) 構(gòu) 進(jìn) 行 理 論 設(shè)計(jì)對 風(fēng) 煤 比 、 一 二 次 風(fēng) 配比 、 一 次 風(fēng) 速 度 等 參 數(shù)進(jìn) 行 合 理 設(shè) 定 并 得 出 天然 氣 安 全 燃 燒 參 數(shù)用 A N S Y S F l u e n t 和C F X 進(jìn) 行 數(shù) 值 模 擬分 析 模 擬 結(jié) 果提 出 改 造 方 案 并 改造進(jìn) 行 改 造 試 驗(yàn) 并 作出 結(jié) 論完 成 畢 業(yè) 論 文參 數(shù) 不 合 理結(jié) 構(gòu) 不 合 理模 擬 誤 差 或 錯(cuò) 誤方 案 不 合 理結(jié) 構(gòu) 不 合 理參 數(shù) 不 合 理 圖 41 研究方案圖 進(jìn)度安排 論文選題、查找資料 明確課題需要完成的任務(wù)，設(shè)計(jì)天然氣穩(wěn)燃煤粉旋流燃燒器整體結(jié)構(gòu)，明確各部件的工作原理。 撰寫畢業(yè)論文。 （ 3） 對已有無煙煤煤粉燃燒器提出改造方案，對已有煙煤燃燒器提出改造方案并實(shí)施試驗(yàn)。 （ 2） 對福建無煙煤特性有較深入了解，并有豐富的相關(guān)資料。 6 預(yù)計(jì)研究過程中可能遇到的困難、問題及解決措施 首先，由于關(guān)于無煙煤在工業(yè)鍋爐上單燒的研究比較少，所能借鑒文獻(xiàn)少，所以需要大量的總結(jié)和歸納相關(guān)知識，以獲得適合本研究的知識儲備，因此在設(shè)計(jì)上會有較多
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