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-免費(fèi)閱讀
【正文】 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(shí)，以獲得適合本研究的知識(shí)儲(chǔ)備，因此在設(shè)計(jì)上會(huì)有較多的困難。 （ 3） 對(duì)已有無煙煤煤粉燃燒器提出改造方案，對(duì)已有煙煤燃燒器提出改造方案并實(shí)施試驗(yàn)。 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(shí) 儲(chǔ) 備 ： 熱 物理 測(cè) 量 、 燃 燒 理 論 、流 體 力 學(xué) 等 知 識(shí)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(shí) 及 參考 文 獻(xiàn) 對(duì) 煤 粉 燃 燒器 結(jié) 構(gòu) 進(jìn) 行 理 論 設(shè)計(jì)對(duì) 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。建立燃燒器的幾何模型，介紹網(wǎng)格劃分和模型求解方法。用 autoCAD， PRO/E等軟件對(duì)理論的設(shè)計(jì)進(jìn)行幾何建模，參照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)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)。 （ 3） 對(duì)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。 從能量傳遞角度計(jì)算。 3 主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn) 主要研究內(nèi)容 （ 1） 對(duì)福建無煙煤的燃燒特性進(jìn)行分析研究，并確定燃燒方案。 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)。 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）。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。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。 （ 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。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。鍋爐容量越大，煙氣側(cè)偏差也越嚴(yán)重 。 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。這些煤種由于揮發(fā)分釋放速率低，著火溫度高，可燃性能差，極不易著火與燃盡，調(diào)峰運(yùn)行更是十分困難。 相比之下，旋流燃燒器在爐膛中一般采用對(duì)沖布置，爐內(nèi)流場不存在整體旋流，火焰充滿度好，流場均勻；在爐膛出口處和水平煙道內(nèi)煙氣溫度也比 較均勻，不存在四角切圓燃燒特有的爐膛出口氣流余旋，而造成流場和溫度場的嚴(yán)重不均。由于天然氣的成分與煤揮發(fā)分成分基本相同，無煙煤在燃燒過程中煤粉會(huì)發(fā)生熱破碎，與天然氣混合燃燒時(shí)類似 煙煤析出揮發(fā)分，所以本文將在旋流燃燒器的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，加入天然氣 補(bǔ)入 裝置，使天然氣 對(duì)煤粉 起到良好的助燃作用。 （ 4）在一次風(fēng)管內(nèi)壁加裝齒環(huán)形穩(wěn)燃器。故在一次風(fēng)管出口內(nèi)壁加裝類似于 DS 穩(wěn)燃器的方齒穩(wěn)燃環(huán)，以改善一次風(fēng)出口的煤粉分布，并適當(dāng)阻擋煤粉過快的向外擴(kuò)散。 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 徑向濃淡旋流燃燒器 近年來我國對(duì)以煤粉氣流的濃淡分離作為煤粉穩(wěn)燃和降低 NOx 排放的措施進(jìn)行了廣泛的研究工作?；ò攴€(wěn)燃器結(jié)構(gòu)如圖 25所示。實(shí)驗(yàn)是在鏈條爐的基礎(chǔ)上，以煤粉、天然氣的懸浮燃燒方式 配合火床燃燒的節(jié)能改造技術(shù)，對(duì)一臺(tái) 20t /h 快裝鏈條爐進(jìn)行改造，如圖 24所示，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明： 圖 24 天然氣 /煤粉混合燃燒器結(jié)構(gòu) （ 1） 鍋爐啟動(dòng)時(shí)升溫速度提高，負(fù)荷調(diào)節(jié)的響應(yīng)時(shí)間大大縮短。本文主要針對(duì)福建無煙煤的特性進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)。煤粉氣流要達(dá)到著火點(diǎn)需要吸收一定的熱量，這部分熱量成為著火熱。（ 53） 其中， Qi 為著火熱； Bb 為每臺(tái)燃燒器單位時(shí)間內(nèi)燒掉的燃料量； V1 為一次風(fēng)量，α 1 為一次風(fēng)份額，α為燃燒器出口過量空氣系數(shù)； V0 為理想空氣量； co1為一次風(fēng)比熱容； q4 為機(jī)械不完全燃燒熱損失； cf 為煤粉干燥基比熱容； Mar 為煤粉應(yīng)用基水分； Ti為著火溫度； To1 為煤粉與一次風(fēng)混合氣流的初溫 ； QR 為水分的氣化潛熱值； Mm 為煤粉的水分； cw 為水蒸氣的比熱容。
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