75t_h燃气锅炉炉内传热数学模型与数值模拟计算的研究
75th四角切圆燃气锅炉内流动与传热数值模拟(开题报告)
本科生毕业设计（论文）开题报告题目：75t/h四角切圆燃气锅炉内流动与传热数值模拟学院：环境与化学工程学院系过程装备与控制工程专业：过程装备与控制工程班级：学号：姓名：指导教师：填表日期：年月日一、选题的依据及意义近年来,随着钢铁工业的迅猛发展，生产中的副产煤气大量增加。
焦炉煤气和转炉煤气由于发热值高，可以在生产和生活中有效利用。
而高炉煤气属低热值燃料，受到其燃烧特性的限制，很难作为远距离输送的生活用气，只能在企业内部转换利用。
为了充分利用自产的高炉煤气，国内钢铁企业纷纷兴建全燃高炉煤气的蒸汽锅炉，既避免了高炉煤气直接排空造成的烟尘污染和热污染，又提高了企业的经济效益。
但是，燃烧高炉煤气锅炉的燃烧状况受高炉生产影响较大，煤气压力波动较大，锅炉的燃烧状况很不稳定，甚至会造成锅炉熄火，进而影响汽动风机或发电机组的安全运行。
为了实现高强度下全燃高炉煤气锅炉的稳定燃烧，除了在燃烧器上安装点火辅助烧嘴以外，还在锅内设置了稳燃热岛。
热岛的存在对四角切圆锅炉内的流场和温度分布有较大影响。
由于能更有效地利用低热值的高炉煤气，带稳燃热岛的燃气锅炉已得到推广应用。
通过对内置稳燃热岛的四角切圆燃气锅炉的研究可以更加清晰的了解此类燃气锅炉的燃烧状况，进而改进此类燃气锅炉，提高此类锅炉的效益。
随着计算机技术以及计算流体力学、计算传热学、计算燃烧学等学科的发展，计算机模拟技术得到了飞速发展。
以CFD 为基础的数值模拟日益成为各国能源动力领域的研究者们用来研究锅炉炉内过程的重要手段。
为了了解锅炉炉内的燃烧过程，建立炉内的湍流流动、传热及燃烧模型来进行全面模拟是非常必要的。
本课题以某电厂75t/h燃气锅炉为对象，利用计算流体力学软件Fluent，对锅炉内的气体流动和传热特性进行模拟分析，为改进高炉煤气锅炉的设计和生产组织提供参考二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）四角切圆锅炉是目前世界上比较常用的电站锅炉类型之一，其燃料适应性好、风粉混合均匀。
炉温曲线数学建模
炉温曲线的数学建模通常涉及到温度随时间的变化关系。
建立这样的数学模型可以帮助理解和控制炉内温度的动态特性。
以下是一种可能的建模方法：1. 热传导方程模型（Heat Conduction Equation）：假设炉体是均匀的，并且只有一个维度（例如，沿着炉子的长度）。
炉内温度分布可以由以下的热传导方程描述：\frac{\partial T(x, t)}{\partial t} = \alpha \frac{\partial^2 T(x, t)}{\partial x^2}∂t ∂T(x,t)=α∂x2∂2T(x,t)其中：•T(x, t)T(x,t) 是位置x x处的温度在时间t t的变化；•\alphaα是热扩散系数。
2. 能量平衡模型：考虑到能量平衡，模型可以考虑炉内的能量输入和输出。
这可以包括：\rho C \frac{\partial T(x, t)}{\partial t} = -\frac{\partial q(x, t)}{\partial x} + \dot{Q}_{\text{in}}(t)ρC∂t∂T(x,t)=−∂x∂q(x,t)+Q˙in(t)其中：•\rhoρ是炉体的密度；•C C是比热容；•q(x, t)q(x,t) 是热通量；•\dot{Q}_{\text{in}}(t)Q˙in(t) 是炉内的外部热输入。
3. 边界条件和初始条件：为了求解方程，需要指定一些初始条件和边界条件。
这可能包括炉子两端的温度、热通量等。
4. 数值解法：炉温曲线的数学建模通常需要数值解法，如有限差分法、有限元法等。
这些方法可以在离散的网格上近似求解偏微分方程。
请注意，具体的建模方法会依赖于炉子的几何形状、材料特性以及热源等因素。
建议在具体问题中根据实际情况选择适当的模型和方法。
干熄炉内传热和流体流动的数学模型
＞８０、８０～６０、６０～４０、４０～２５、２５～１０、１０～
０ ｍｍ。
上述控制方程的边界条件为
干熄炉底部：
驴Ｕｆ．ｉｎｌ，，ＶＩ钠血川Ｔ＝Ｔｆ，ｉｎｌ署＝０（１２）
干熄炉顶部：
砒一口产ｏ，李一０ ｒＴ。一Ｔｓ．Ｉｎ
（１３）
中心风帽Ｉ：１：
Ｕｆ—Ｕｆ，ｉｎ２ ｓＶｆ讪血川Ｔ—Ｔｆ，ｉｎ２警一０…）
斜道／＝／：
程包含连续方程、动量方程、能量方程和状态方程
如下：
连续方程掣＋一１彳ａ（ｐｆｒｖｆ）一０
（１）
一－＂４－＝一·－—－－＝：－一—－ ｄｘ
ｒ
ｄｒ
动量方程
ａ（ｐｆｕｆｕ＃ｅ）． １ ａ（ｐｆｒｖｆｖ＃ｅ）
ａｚ
。ｒ
甜
ａ（￡ｐ）． 打
差（肚警）＋７１昙（警）一ｅ阳一［等ｃ“ｒ一
砧＋焉，ｏｆＦ６九ｉｉ而池一站］ （２）
（１）炉内焦炭床为各向同性的多孔介质，不 考虑焦炭本身的多孔性及高温下形变；
收稿日期：２００１—０５—１２； 修回日期：２００２—０８—０３． 作者简介：刘华飞（１９７４一），男，博士研究生；张欣欣（１９５７一），男，教授，博士生导师
万方数据
热科 学与 技 术
第ｌ卷
（２）炉内气体流动被认为是单相二维轴对称 稳态非Ｄａｒｃｙ流；
（３）改变布料方式使布料时焦炭粒度均匀分 布是解决干熄炉内焦炭温度偏析的关键。
参考文献：
［１］ＡＭＩＲＩ Ａ，ＶＡＦＡＩ Ｋ．Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｓ
ａｎｄ ｎｏｎ—ｔｈｅｒｍａｌ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ，ｎｏｎ—ｄａｒｃｉａｎ，ｖａｒｉａｂｌｅ ｐｏｒｏｓｉｔｙ ｉｎｃｏｍｐｒｅｓｓｉｂｌｅ ｆｌｏｗ ｔｈｒｏｕｇｈ ｐｏｒｏｕｓ ｍｅｄｉａ
燃气掺烧在我公司75t／h循环流化床锅炉上的应用
（ ）用于烘 干恩德粉煤气化用原料煤 ，将 １ 原料煤 水分 含 量 由 ２ ％ 于燥 至 １ ％ ，燃 气用 量 ５ ２
约 １ ０ 。 ｈ ０ｍ ／ 。 ２
化床 锅 炉 为 四川 锅 炉 有 限 公 司制 造 ，且 炉 型 相
（ ） 家属 区生 活用 气 ，用 气 量 １０ ０ ｎ ／ 。 ２ ０ ｌ ｈ
成 ，燃烧 器 垂 直 安 装 在 炉 膛 侧 墙 高 约 １． ８ Ｉ １２ ｌ ｌ 处 ，火焰 出 口处 由保 温材 料构 成环 形燃 烧室 ，以
燃气包括氨合成工段氢 回约 ３６０ｍ ／ ，其 中氢 回收尾气量 ０ ｈ 为 ２９０ｉ ／ ，氨 回收尾气 量为 ６０ｍ ／ ，各气 ７ ｈ ｎ ３ ｈ 体组成 见表 １ 。
２ １ 工 艺设 计 ．
３８ ａ过 热 蒸 汽 供 生 产 车 间 使 用 ，其 中 １ ．２ＭＰ 、
２锅 炉为 ３ ／ ５ ｔｈ链 条 炉 ，３ 、４ 、５ 、６ 锅 炉 为
７ ， ５ｔｈ循环 流化 床锅 炉 。６锅 炉 是 为淘 汰 １、２ ｄ 高 耗 能 链 条 炉 而 建 的 ，于 ２０ ０ ８年 １ ２月投 入 使 用 ， 、２锅炉 停 用作 为 备 炉 。 由于 原 有 １ １ 、２ 锅 炉为微 负压 操 作 ，配 有 燃 气 掺 烧 ， 自 ６ 锅 炉
同 ， 以委托四川锅炉有限公 司完成 。 所
２ ２ 仪 控 系统 ．
考 虑燃气 使用 的合 理性 ，公 司家 属 区生活用 气 为 间断供应 ，仅 在早 、中 、晚 各供气 ２ｈ左 右 。
［ 稿 日期 ］２ １－４２ 收 ０ ００ ．３
增压风 机 出 口球 阀及 燃烧 器入 口球 阀的 阀位
茨 风机 。为 保证 原 料 煤 烘 干 用燃 气 流 量 的稳 定 ，
75th煤粉锅炉设计毕业设计
中国矿业大学徐海学院本科生毕业设计姓名：学号：专业：热能与动力工程设计题目： 75t/h煤粉锅炉设计专题：指导教师：职称：讲师2015 年6月徐州中国矿业大学徐海学院毕业设计任务书专业年级学号学生姓名任务下达日期：2014年12月20日毕业设计日期：2015年 1 月 20日至2015年 6 月10 日毕业设计题目：75t/h煤粉锅炉设计毕业设计专题题目：毕业设计主要内容和要求：1.完成75 t/h锅炉热力计算；2.完成锅炉设计图A0图纸2张；3.完成外文文献翻译，中文译文不少于3000字；4.完成毕业设计论文1本（不少于15000字）。
指导教师签字：郑重声明本人所呈交的毕业设计，是在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。
所有数据、图片资料真实可靠。
尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本毕业设计的研究成果不包含他人享有著作权的内容。
对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。
本论文属于原创。
本毕业设计的知识产权归属于培养单位。
本人签名：日期：指导教师评阅书指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日评阅教师评阅书评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及创新点；⑤写作的规范程度；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日答辩及综合成绩答辩情况提出问题回答问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩答辩委员会主任签字：年月日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人：年月日摘要本次设计以小型火电厂的煤粉锅炉为对象，设计蒸发量为75t/h，机组寿命为15年，本炉设计为四角切圆燃烧，中间无再热过程。
烟气管道传热性能的数值模拟研究
烟气管道传热性能的数值模拟研究随着环境保护意识的日益增强，空气污染问题也越来越受到重视。
作为污染源之一，烟气排放不仅对环境造成了严重影响，也给人们的生活带来了诸多危害。
传热是烟气管道运行的重要参数之一，其性能的优化对于减少能源消耗和烟气排放至关重要。
本文将对烟气管道传热性能进行数值模拟研究，并探讨如何优化这一过程，从而实现绿色环保的目标。
一、烟气管道传热原理在燃煤、燃油、燃气等能源的燃烧过程中，产生大量的烟气，这些烟气需要通过管道输送出去。
在这个过程中，由于管道的存在，烟气会通过管道的壁面和传导传热到管道的外部，同时也会通过管道内部的对流传热实现热传递。
管道内部和外部的烟气温度差越大，则管道传热越快。
二、数值模拟方法为了定量地描述和分析管道传热过程，需要进行数值模拟。
该方法可以在计算机模拟中进行，通过电脑模拟来预测烟气传输的温度和流动，帮助我们设计管道的尺寸和结构，进一步优化传热过程。
数值模拟研究通常包括以下几个步骤：1.模型建立：在计算机上建立一个具有几何形状和特定物理参数的模型，以模拟管道的运行。
2.数学建模：通过物理规律和数学公式，将烟气流动和热传导过程进行数学建模。
3.求解方程：采用数值方法，通过计算机程序求解数学方程式，得到烟气温度场和流场等重要参数。
4.结果分析：对计算结果进行分析和解释，得出相应结论和方法。
三、烟气管道传热性能的数值模拟研究1.数值模型的建立首先，需要建立烟气管道传热数值模型，包括烟气输送管道、管道壁面和管道外部环境。
建模时需考虑以下几个方面：（1）管道壁面的热传导特性，包括导热系数、热容和密度等参数。
（2）烟气输送管道内部的流动特性，包括质量流率、流速和流体压力等参数。
（3）烟气输送管道外围环境的温度变化和气流的影响等因素。
2.数学建模在建立好数值模型后，需要对烟气在管道内部和外部的传热及流动过程建立数学模型。
在此过程中，我们需要考虑以下几个方面：（1）对流传热：考虑烟气在管道内部的流动和传热。
75t煤气锅炉规程
XD-75/3.82-Q1锅炉运行规程目录第一章锅炉设备概况以及技术标准第二章设备的检查与试验第一节启动前的检查第二节水压试验第三节冲洗过热器第四节转动机械的试运行第五节漏风试验第三章锅炉机组的启动第一节启动前的准备工作第二节点火及升压第三节安全阀的调整试验第四节锅炉的并列第四章锅炉运行的控制与调整第一节锅炉运行调整的任务第二节锅炉调整第三节锅炉的排污第五章锅炉机组的停止第一节停炉前的准备第二节停炉第三节锅炉的保养第六章锅炉机组的事故处理第一节故障停炉第二节锅炉满水第三节锅炉缺水第四节汽包水位计损坏第五节汽水共腾第六节水冷壁管损坏第七节过热器损坏第八节省煤器损坏第九节给水管道水冲击第十节锅炉尾部烟道二次燃烧第十一节负荷突降第十二节锅炉安全门误动作第十三节引风机跳闸第十四节送风机跳闸第十五节煤气突然中断处理第十六节DCS电源中断的处理第十七节DCS画面参数归零的处理第十八节煤气中毒的处理第十九节引、送风机故障停机第二十节减温器损坏第二十一节锅炉发生爆燃时的处理第二十二节回火燃烧的处理第二十三节煤气系统着火第二十四节检查炉膛CO浓度的方法第二十五节锅炉灭火第二十六节锅炉6KV厂用中断的处理第二十七节煤气压力低处理第一章锅炉设备概况以及技术标准XD—75/3.82—Q1锅炉是中压参数，自然循环锅炉，燃用兰炭尾气锅炉，7级地震设计。
本锅炉的整体布置为前吊后支，―π‖型布置。
汽包，水管系统全部悬吊与钢架顶板上，省煤器，空气预热器等尾部受热面则支撑在尾部钢架上。
蒸汽温度控制方式为喷水减温。
减温水来自主给水管道。
1?1锅炉规范额定蒸发量：75T/h过热蒸汽压力: 3.82Mpa汽包工作压力： 4.2Mpa过热蒸汽温度：4500C给水温度: 1500C排烟温度：1410C锅炉效率: ≥ 88%燃料种类: 兰炭尾气燃料消耗量：32255Nm3/h1?2基本尺寸汽包标高21950mm炉膛宽度（前后侧距离）5090mm锅炉宽度（左右侧距离）5090mm锅炉深度（Z1柱至尾部后墙柱中心）12200mm锅炉最大宽度（包括平台）~~10200mm锅炉最大深度（包括平台）~~14750mm1?3锅炉本体结构简介1?3?1概况：1、炉膛采用膜式壁结构，因为锅炉采用燃料为兰炭尾气，煤气发热值低且着火温度较高，所以炉膛下部采用强化传热的炉内蓄热稳燃装置，且在燃烧器出口处加有点燃装置。
75t／h角管式生物质锅炉的设计
事油 气 炉 及 链 条 炉
设计工作。
（ Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｂ ｏ ｉ ｌ ｅ ｒ Ｃ ｏ ． Ｌ ｔ ｄ ， Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ４ ５ ０ ０ ０ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
・
研究 与 开发 ・
７ ５ ｔ ／ ｈ角 管式 生物 质锅 炉 的设计
１ ３
文章编 号 ： １ ０ ０ ４ — ８ ７ ７ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ － ０ ０ １ ３ － ０ ４
７ ５ ｔ ／ ｈ角 管 式 生 物质 锅 炉 的 设 计
郭 英 ， 曹明磊 ， 宋忠玉 ， 能 立 ， 杨彩 萍
研 机构 和锅 炉企 业研 究 的课 题 。
（ ３ ） 生物 质发 热量 低 ， 炉 内温 度场 偏 低 ， 组 织稳 定 的燃烧 比较 困难 。 由于生 物 质 挥 发分 含 量 高 ， 燃 料 着火 温度 较低 ， 一般 在 ２ ５ ０— ３ ５ ０℃温 度下挥 发 分 就 大量析 出并 开 始剧 烈 燃 烧 ， 此 时若 空 气供 应 量 不 足， 将会 增大 燃料 的化 学不 完全 燃烧 损失 ， 排烟 为黑 色， 严 重 时为浓 黄色 烟 。 （ ４ ） 一般 情况 下 ， 焦 炭被 挥发 分包 围着 ， 燃 烧室 中氧气不 易渗 透到 焦炭 表 面 ，只有 当挥发 分 的燃 烧 快要 终 了 ， 焦 炭及 其周 围温 度 已很 高 ， 空气 中的氧气 也有 可能 接触 到焦 炭 表 面 ，焦 炭 开 始 燃 烧 ， 并 不 断
ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｃ ｏ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ，ｕ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｍｐ ｉ ｉ ｒ ｃ ｌ ａ ｃ ｏ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｓ ，ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍｐ ￣ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｔ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ｌ ａ ｃ ｌｃ ａ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ，ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ｉ ｆ ｃ ｌｌ ａ ｙ ｓ ｈ ｏ ｗｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｉ ｎ ｃ ｉ ｄ ｅ ｎ ｃ ｅ ｄ ｅ ｇ ｒ ｅ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｗ ｉ ｔ ｈ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
75t/h燃气锅炉炉内传热数学模型与数值模拟计算的研究
作者：齐学军， 宋文武， QI Xue-jun， SONG Wen-wu
作者单位：西华大学能源与环境学院,四川成都,610039
刊名：
江西能源
英文刊名：JIANGXI ENERGY
年，卷(期)：2008(3)
1.王应时;范维澄;周力行;徐旭常燃烧过程数值计算 1986
2.张腾飞;罗锐;冯文任挺进炉膛辐射传热数学模型及其仿真[期刊论文]-中国电机工程学报 2003(10)
3.常宝成电站锅炉重要故障特征提取的研究 1996
4.路义萍;谈和平;秦裕琨煤粉炉炉膛传热一维数学模型 1996(03)
5.韩小海;赵宗让;章明川电站锅炉炉膛传热过程数学模型及模拟计算 1997(01)
6.林宗虎;徐通模实用锅炉手册 1999
1.张腾飞.罗锐.任挺进锅炉炉内传热燃烧过程仿真[期刊论文]-系统仿真学报2004,16(4)
2.朱志武.周怀春考虑辐射热流非均匀分布的蒸发过程模拟分析[期刊论文]-热力发电2003,32(11)
3.董破.洪梅.秦裕琨.史志龙.王凤江煤粉锅炉炉膛燃烧、传热一维数学模型的研究[期刊论文]-热能动力工程1999,14(6)
4.邹焕英.张焕平.乔琳琳.ZOU Huan-ying.ZHANG Huan-ping.QIAO Lin-lin小型燃气锅炉及燃烧器的改造[期刊论文]-山东冶金2010,32(1)
5.魏强.杨文通.刘志峰.Wei Qiang.Yang Wentong.Liu Zhifeng基于CFX的燃油燃气锅炉炉膛内燃烧传热的数值模拟[期刊论文]-微计算机信息2006,22(25)
本文链接：/Periodical_jxny200803005.aspx。