前后对冲旋流燃烧煤粉锅炉的二次风配风方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103148508A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103148508103148508A(43)申请公布日2013.06.12(21)申请号201310109568.2(22)申请日2013.03.29(71)申请人广东电网公司电力科学研究院地址510080广东省广州市越秀区东风东路水均岗8号(72)发明人李德波(74)专利代理机构广州华进联合专利商标代理有限公司44224代理人王茹曾旻辉(51)Int.Cl.F23N3/00(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书14页说明书14页附图3页附图3页(54)发明名称前后对冲旋流燃烧煤粉锅炉的二次风配风方法及系统(57)摘要本发明公开了一种前后对冲旋流燃烧煤粉锅炉的二次风配风方法，包括：建立所述锅炉的网格化结构模型；根据所述网格化结构模型，建立煤粉燃烧所形成的各个过程的数学模型；根据建立的所述数学模型对煤粉燃烧过程进行模拟，获取使所述锅炉满足预设性能时旋流燃烧器内、外二次风旋流强度的数值范围；在所述锅炉运行时，按照所述旋流强度的数值范围对旋流燃烧器内、外二次风进行配风。此外，还公开了一种前后对冲旋流燃烧煤粉锅炉的二次风配风系统。本发明克服了人工配风所产生的准确度不高，容易会引起炉内燃烧不稳定的问题，提高了锅炉的燃烧效率，同时可大大降低燃烧过程中产生的污染物。CN103148508ACN103485ACN103148508A权利要求书1/2页1.一种前后对冲旋流燃烧煤粉锅炉的二次风配风方法，其特征在于，包括以下步骤：根据前后对冲旋流燃烧煤粉锅炉的设计参数，按照旋流燃烧器、冷灰斗区域、燃烧器区域、燃烧器上方区域和屏式过热器区域的结构，建立所述锅炉的网格化结构模型；根据所述网格化结构模型，建立煤粉燃烧所形成的气相湍流流动过程、气固两项流动过程、辐射传热过程、挥发分析出过程、焦炭燃烧过程和氮氧化物生成过程的数学模型；根据建立的所述数学模型对煤粉燃烧过程进行模拟，获取所述锅炉满足预设性能时旋流燃烧器内、外二次风旋流强度的数值范围；在所述锅炉运行时，按照所述旋流强度的数值范围对旋流燃烧器内、外二次风进行配风。2.根据权利要求1所述的前后对冲旋流燃烧煤粉锅炉的二次风配风方法，其特征在于，在所述建立所述锅炉的网格化结构模型的步骤中，所述设计参数包括炉膛宽度、炉膛高度、顶棚拐点标高、水平烟道深、旋流燃烧器的个数、相邻旋流燃烧器的间距、炉膛入口的边界条件和炉膛出口的边界条件。3.根据权利要求1所述的前后对冲旋流燃烧煤粉锅炉的二次风配风方法，其特征在于，在所述建立煤粉燃烧所形成的气相湍流流动过程、气固两项流动过程、辐射传热过程、挥发分析出过程、焦炭燃烧过程和氮氧化物生成过程的数学模型的步骤之后，包括采用冷态试验对建立的所述数学模型进行验证的步骤：对所述锅炉进行冷态试验，获取冷态试验结果；采用所述数学模型对所述锅炉进行冷态模拟，获取冷态模拟结果；将所述冷态模拟结果与所述冷态试验结果进行比较，验证所述数学模型是否满足预设指标。4.根据权利要求3所述的前后对冲旋流燃烧煤粉锅炉的二次风配风方法，其特征在于，如果所述冷态模拟结果与所述冷态试验结果之间的差距小于或者等于预设差值，则判断所述数学模型满足预设指标。5.根据权利要求1所述的前后对冲旋流燃烧煤粉锅炉的二次风配风方法，其特征在于，所述按照所述旋流强度的数值范围对旋流燃烧器内、外二次风进行配风的步骤，包括以下步骤：在所述数值范围内选取内、外二次风旋流强度的数值，对旋流燃烧器进行内、外二次风的配风。6.根据权利要求5所述的前后对冲旋流燃烧煤粉锅炉的二次风配风方法，其特征在于，在所述对旋流燃烧器进行内、外二次风的配风的步骤之后，包括以下步骤：在所述锅炉的运行过程中，当旋流燃烧器内、外二次风的旋流强度大于所述数值范围的最大值或者小于所述数值范围的最小值时，则发出告警信号。7.一种前后对冲旋流燃烧煤粉锅炉的二次风配风系统，其特征在于，包括结构模型建立模块、数学模型建立模块、模拟模块和配风模块；所述结构模型建立模块，用于根据前后对冲旋流燃烧煤粉锅炉的设计参数，按照旋流燃烧器、冷灰斗区域、燃烧器区域、燃烧器上方区域和屏式过热器区域的结构，建立所述锅炉的网格化结构模型；所述数学模型建立模块，用于根据所述网格化结构模型，建立煤粉燃烧所形成的气相2CN103148508A权利要求书2/2页湍流流动过程、气固两项流动过程、辐射传热过程、挥发分析出过程、焦炭燃烧过程和氮氧化物生成过程的数学模型；所述模拟模块，用于根据建立的所述数学模型对煤粉燃烧过程进行模拟，获取所述锅炉满足预设性能时旋流燃烧器内、外二次风旋流强度的数值范围；所述配风模块，用于在所述锅炉运行时，按照所述旋流强度的数值范围对旋流