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600MW超临界循环流化床锅炉关键问题研究 被引量：31
1
作者 程乐鸣 许霖杰 +7 位作者 夏云飞 王勤辉 骆仲泱 倪明江 岑可法 聂立 周棋 苏虎 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第21期5520-5532,共13页
四川白马600 MW超临界循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉研发在设计过程中,面临不少亟需解决的关键性问题。这些问题主要包括双布风板大炉膛密相区颗粒混合问题、床料平衡与控制问题,高炉膛中气固浓度分布,二次风穿透问题... 四川白马600 MW超临界循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉研发在设计过程中,面临不少亟需解决的关键性问题。这些问题主要包括双布风板大炉膛密相区颗粒混合问题、床料平衡与控制问题,高炉膛中气固浓度分布,二次风穿透问题,悬吊受热面表面颗粒流动问题,六分离器循环回路物料平衡问题,炉膛水冷壁、中隔墙和悬吊受热面的热流分布规律,超临界水动力特性,回料系统受阻对炉膛运行的影响和水冷壁的防磨等。这些问题均是600 MW超临界CFB锅炉设计和运行中至关重要和必须解决的问题。该文主要介绍为解决这些问题而开展的大量实验研究和数值模拟研究工作及其主要结果。实炉的运行结果验证了研究结果的预测。 展开更多
关键词 超临界 循环流化床 600 MW 白马电厂 锅炉关键问题
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1000MW超临界循环流化床锅炉环形炉膛气固流动特性数值模拟 被引量：22
2
作者 许霖杰 程乐鸣 +3 位作者 邹阳军 王勤辉 施正伦 方梦祥 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期2480-2486,共7页
基于欧拉双流体流模型和Gidaspow曳力模型,模拟计算得到1000MW超临界循环流化床锅炉环形炉膛气固流场。模拟采用周期性旋转对称边界条件耦合法对锅炉模型进行简化。计算结果表明：固相密度沿炉膛轴向呈近＂S＂型分布;密相区转角处存在... 基于欧拉双流体流模型和Gidaspow曳力模型,模拟计算得到1000MW超临界循环流化床锅炉环形炉膛气固流场。模拟采用周期性旋转对称边界条件耦合法对锅炉模型进行简化。计算结果表明：固相密度沿炉膛轴向呈近＂S＂型分布;密相区转角处存在颗粒堆积,稀相区固相截面浓度分布较为均匀,在接近炉顶时固相则更多地集中在炉膛出口附近;悬吊屏区固相浓度要略高于炉膛内部,近分离器入口的悬吊屏两侧面有较大的固相浓度差,局部最大浓度偏差可达该位置截面平均浓度的50%;同侧三分离器入口固相质量流率存在差异,中间位置固相颗粒质量流率低于两边,瞬时最大相对偏差可达7.0%-9.5%。 展开更多
关键词 超临界 循环流化床 环形炉膛 1000MW 气固流动特性 数值模拟
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循环流化床锅炉组合脱硫系统运行策略研究 被引量：16
3
作者 蔡毅 程乐鸣 +2 位作者 许霖杰 王勤辉 方梦祥 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期161-171,共11页
通过循环流化床锅炉炉内脱硫与尾部烟气湿法脱硫相结合的组合式脱硫方式,燃煤电站SO2排放可以达到新的国家标准。基于燃煤SO2产生及脱除过程中系统平准化运行成本最低的原则,提出了一种组合脱硫系统运行状态选择策略模型。对某300MW循... 通过循环流化床锅炉炉内脱硫与尾部烟气湿法脱硫相结合的组合式脱硫方式,燃煤电站SO2排放可以达到新的国家标准。基于燃煤SO2产生及脱除过程中系统平准化运行成本最低的原则,提出了一种组合脱硫系统运行状态选择策略模型。对某300MW循环流化床锅炉组合脱硫系统计算表明:采用w(Szs)表征电站燃煤的含硫量,基于w(Szs)高低将燃煤分为6类。I类煤种,系统宜仅运行CFB炉内脱硫;III类、V类煤种,系统宜仅运行FGD湿法脱硫;II类、IV类、VI类煤种,系统宜采用CFB和FGD同时运行的组合脱硫方式。石灰石单价、脱硫石膏单价、以及上网电价对系统运行状态影响较大,工业水单价影响较小。通过敏感性分析可知,上网电价对平准化运行成本影响程度最大;石灰石单价远高于工业水单价的影响程度;而脱硫石膏售价增加有利于降低平准化运行成本。组合脱硫系统运行状态需要根据实际运行参数进行确认。 展开更多
关键词 循环流化床 烟气湿法脱硫 组合脱硫系统 运行成本 运行状态
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超/超临界循环流化床锅炉整体数值模型 被引量：15
4
作者 许霖杰 程乐鸣 +4 位作者 季杰强 王勤辉 聂立 宋畅 骆仲泱 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期348-355,共8页
建立和发展了一个适用于大型超/超临界循环流化床锅炉的综合数值模型。该模型不仅能够预测锅炉的燃烧、传热及污染物排放特性,还同时考虑水冷壁管内外传热及水动力耦合过程。模型的流场基于欧拉两相流模型和EMMS曳力模型;燃烧采用考虑... 建立和发展了一个适用于大型超/超临界循环流化床锅炉的综合数值模型。该模型不仅能够预测锅炉的燃烧、传热及污染物排放特性,还同时考虑水冷壁管内外传热及水动力耦合过程。模型的流场基于欧拉两相流模型和EMMS曳力模型;燃烧采用考虑了水分蒸发、挥发分析出、焦炭燃烧、气相反应以及燃烧污染产物等过程的组分反应模型,其中包括脱硫反应和氮氧化物生成反应;壁面传热基于颗粒团更新传热模型和离散坐标辐射模型,考虑水冷壁内工质超临界状态下的热工水动力过程,在燃烧模型中对炉内、外进行耦合计算。提出的循环流化床锅炉整体模型成功应用于炉膛容积为1300m3的350MW（e）超临界循环流化床锅炉,得到炉膛气固流场、温度、热流、包括硫、氮化合物的燃烧产物三维分布结果。 展开更多
关键词 循环流化床 超/超临界 燃烧模拟 数值模型
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竖直多波纹板式换热器内R134a的流动沸腾实验研究
5
作者 陈庆虎 方奕栋 +2 位作者 劳伟超 黄钰期 许霖杰 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期55-59,89,共6页
针对竖直多波纹板片内R134a的流动沸腾进行实验研究,采用高速相机捕捉并分析两相流型的衍变规律,分析干度对换热系数、压降的影响。结果表明:板片内部的汽液相于其所处平面沿水平方向存在交替分布特征;随着干度上升,板片左上角部分流域... 针对竖直多波纹板片内R134a的流动沸腾进行实验研究,采用高速相机捕捉并分析两相流型的衍变规律,分析干度对换热系数、压降的影响。结果表明:板片内部的汽液相于其所处平面沿水平方向存在交替分布特征;随着干度上升,板片左上角部分流域出现相对停滞的液膜区,其面积随着干度的增加而扩大;波纹板片内的主导换热机制由核态沸腾逐渐转变为对流沸腾。当干度x较低时(x<0.4),换热系数随干度的增加缓慢增加;随后换热系数随干度的上升速率加快(0.4<x<0.6),并于x=0.6时达到最大值;高干度时(x>0.7),板片内出现局部干涸现象,换热系数迅速下降。当质量通量相同时,板片的摩擦压降随干度的增加而增加,而饱和压力的上升会使得摩擦压降有所降低,最大降幅为20.4%。 展开更多
关键词 板式换热器 流动沸腾 流型 换热特性
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循环流化床锅炉飞灰增湿低温悬浮脱硫特性 被引量：5
6
作者 王勤辉 蔡毅 +2 位作者 程乐鸣 许霖杰 方梦祥 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期684-691,共8页
以循环流化床锅炉飞灰作为实验对象，研究增湿活化飞灰在低温悬浮反应器中的脱硫特性。实验结果表明：增湿低温悬浮脱硫过程中，当水钙比能保证反应器中增湿灰的悬浮流化状态时，反应温度对钙利用率存在促进与抑制作用。水钙比为1时，... 以循环流化床锅炉飞灰作为实验对象，研究增湿活化飞灰在低温悬浮反应器中的脱硫特性。实验结果表明：增湿低温悬浮脱硫过程中，当水钙比能保证反应器中增湿灰的悬浮流化状态时，反应温度对钙利用率存在促进与抑制作用。水钙比为1时，钙利用率随反应温度的升高而增大；水钙比为3、5时，钙利用率随反应温度升高先升高后降低；水钙比为10时，钙利用率随反应温度的升高而降低；当水钙比为10，飞灰增湿低温悬浮脱硫可将循环流化床锅炉飞灰初始钙利用率由41%提高至60%左右，最佳反应温度在60～80℃之间。扫描电镜表明，飞灰增湿活化后，飞灰颗粒表面空隙增多、产生裂缝，有利于进一步在悬浮反应器中脱硫。 展开更多
关键词 脱硫 飞灰 低温 增湿 活化 循环流化床
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六回路循环流化床锅炉回路中断时炉内固相分布数值模拟 被引量：2
7
作者 邹阳军 程乐鸣 +3 位作者 许霖杰 夏云飞 吴灵辉 何胜 《热力发电》 CAS 北大核心 2017年第1期106-111,共6页
以六回路超临界循环流化床(CFB)锅炉冷态模化试验台为研究对象,采用欧拉双流体模型和Gidaspow曳力模型,对超临界CFB锅炉回路中断时炉内固相体积分数变化规律进行了数值模拟。结果表明:回路中断前炉内轴向固相质量浓度呈近"S"... 以六回路超临界循环流化床(CFB)锅炉冷态模化试验台为研究对象,采用欧拉双流体模型和Gidaspow曳力模型,对超临界CFB锅炉回路中断时炉内固相体积分数变化规律进行了数值模拟。结果表明:回路中断前炉内轴向固相质量浓度呈近"S"型分布;单回路和异侧两回路中断后,炉内平均固相体积分数波动下降,最后趋于稳定;同侧两回路中断时,炉内平均固相体积分数基本呈直线型下降,最后趋于稳定;炉膛左右两侧平均固相体积分数下降趋势一致,但相差半个波动周期;同侧两回路中断时的波动周期明显大于异侧两回路中断时的波动周期。 展开更多
关键词 锅炉 六回路 循环流化床 回路中断 固相体积分数 分布规律
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直筒型分离器流场和分离性能的数值分析 被引量：2
8
作者 吴灵辉 程乐鸣 +2 位作者 许霖杰 季杰强 王勤辉 《能源工程》 2016年第2期62-68,共7页
针对新型直筒型旋风分离器,采用雷诺应力模型对其中的气相流场进行模拟,采用欧拉双流体模型模拟颗粒相浓度场及分离性能。结果表明：该模型模拟得到的气相流场和分离性能与试验结果吻合较好;新型直筒型分离器筒体空间由旋转分离区、过... 针对新型直筒型旋风分离器,采用雷诺应力模型对其中的气相流场进行模拟,采用欧拉双流体模型模拟颗粒相浓度场及分离性能。结果表明：该模型模拟得到的气相流场和分离性能与试验结果吻合较好;新型直筒型分离器筒体空间由旋转分离区、过渡区和堆积区组成,其中旋转分离区是颗粒分离的主要区间,过渡区可防止颗粒堆的返混,堆积区颗粒堆上层颗粒滑入排料管;该新型直筒型分离器切割粒径约为6μm,负载压降不到空载压降的1/2;直筒型分离器本体高度针对于分离性能存在临界值,超出临界值,随高度增加,分离效率和压降趋于平稳,此临界高度数值上等于旋转分离区和堆积区高度之和;分离器本体最佳高度为临界高度与推荐的过渡区高度（0.3～0.6D）之和。 展开更多
关键词 旋风分离 欧拉模型 气固两相流 分离性能
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410t/h循环流化床锅炉防磨梁对边壁气固流场影响的数值研究
9
作者 邹阳军 程乐鸣 +2 位作者 许霖杰 何胜 郑文广 《电站系统工程》 2017年第2期9-12,16,共5页
对410 t/h循环流化床(CFB)锅炉加设多阶防磨梁前、后炉内气固流场分布规律进行数值模拟,研究了加设防磨梁后对炉膛内固相平均浓度、边壁区域固相浓度和轴向速度分布的影响。结果表明:炉内加设防磨梁后,炉膛密相区颗粒平均质量浓度有所下... 对410 t/h循环流化床(CFB)锅炉加设多阶防磨梁前、后炉内气固流场分布规律进行数值模拟,研究了加设防磨梁后对炉膛内固相平均浓度、边壁区域固相浓度和轴向速度分布的影响。结果表明:炉内加设防磨梁后,炉膛密相区颗粒平均质量浓度有所下降,而稀相区略有增大;无防磨梁时,四周边壁颗粒浓度分布较为均匀;加设防磨梁明显破坏了边壁颗粒下降流的连续性,且四周边壁颗粒浓度分布规律存在较大差异;2层防磨梁之间边壁下降流颗粒浓度的增加速度远远大于无防磨梁时此区间的增加速度,且最下层防磨梁区间与其他防磨梁区间颗粒浓度分布存在较大差异;无防磨梁时,炉膛后墙颗粒浓度分布与其他边壁存在较大差异;加设防磨梁后,只在后墙出口区域存在明显差异;加设防磨梁后,边壁区域颗粒下降流总体速度随床高降低而减小,与无防磨梁时趋势相反,能明显减轻炉膛中下部磨损较为严重区域的壁面磨损。 展开更多
关键词 CFB锅炉 防磨梁 气固流场 数值模拟
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