检测锅炉炉膛内煤粉燃烧动力特性的方法和系统的制作方法_2

文档序号:9429836阅读:来源:国知局
,估算每层燃烧器的氧浓度、温度 和燃烧时间;根据所述氧浓度和温度的值,将所述氧浓度、温度和燃烧时间划分为若干个氧 浓度区间和若干个温度区间;再根据所述燃烧时间分别计算各个氧浓度区间的第一燃烧时 间以及各个温度区间的第二燃烧时间。
[0034] 在一个实施例中,可将燃烧器划分为图2所示的多个层。取图2的B层燃烧器一 定粒径的煤粉作为对象,其从燃烧器喷口喷入到离开炉膛的总燃烧时间设为2. Os (该时间 因炉膛结构而异,一般不超过3. 0s,2. Os是一个合理的假设)。根据二次风配风状态,煤粉 燃烧过程可离散为:
[0035] B层煤粉喷入:
[0036] (1)20. 9% 02,燃烧温度为 1200°C,燃烧时间 0· 05s ;
[0037] (2)5. 0% 02,燃烧温度为 1300°C,燃烧时间 0· 05s ;
[0038] BC层二次风喷入:
[0039] (3) 10. 0% 02,燃烧温度为 1300°C,燃烧时间 0· 05s ;
[0040] (4) 4. 0% 02,燃烧温度为 1350°C,燃烧时间 0· 05s ;
[0041] C层煤粉喷入:
[0042] (5) 3. 0% 02,燃烧温度为 1400°C,燃烧时间 0· 05s ;
[0043] (6) 2. 0% 02,燃烧温度为 1450°C,燃烧时间 0· 05s ;
[0044] CD层二次风喷入:
[0045] (7) 8. 0% 02,燃烧温度为 1500°C,燃烧时间 0· 05s ;
[0046] (8) 4. 0% 02,燃烧温度为 1550°C,燃烧时间 0· 05s ;
[0047] D层煤粉喷入:
[0048] (9) 3· 0% 02,燃烧温度为 1600°C,燃烧时间 0· 05s ;
[0049] (10)2. 0% 02,燃烧温度为 1600°C,燃烧时间 0· 05s
[0050] OFAO二次风喷入:
[0051] (11)8. 0% 02,燃烧温度为 150(TC,燃烧时间 0· 05s ;
[0052] (12)4. 0% 02,燃烧温度为 1500°C,燃烧时间 0· 15s ;
[0053] OFAl二次风喷入:
[0054] (13)8. 0% 02,燃烧温度为 1400°C,燃烧时间 0· 05s ;
[0055] (14)4. 0% 02,燃烧温度为 1400°C,燃烧时间 0· 05s ;
[0056] 0FA2二次风喷入:
[0057] (13)8. 0% 02,燃烧温度为 1400°C,燃烧时间 0· Is ;
[0058] (14)6. 0% 02,燃烧温度为 1350°C,燃烧时间 0· 2s ;
[0059] (15)5. 0% 02,燃烧温度为 1300°C,燃烧时间 0· 3s ;
[0060] (16)4. 0% 02,燃烧温度为 1200°C,燃烧时间 0· 3s ;
[0061] (17)3. 0% 02,燃烧温度为 1100°C,燃烧时间 0· 3s。
[0062] 经过上述离散,煤粉不同氧浓度的离散区间可划分为:
[0063] 20. 9% 02,燃烧时间 0· 05s (占比 2. 5% );
[0064] 8%~10. 0% 02,燃烧时间 0· 3s (占比 15. 0% );
[0065] 5. 0%~6. 0% 02,燃烧时间 0· 55s (占比 27. 5% );
[0066] 3%~4. 0% 02,燃烧时间 1.0 s (占比 50% );
[0067] 2% 02,燃烧时间 0· Is(占比 5% )。
[0068] 煤粉不同温度的离散区间划分为:
[0069] 燃烧温度为1000°C~1200°C,燃烧时间0· 65s (占比32. 5% );
[0070] 燃烧温度为1200°C~1450°C,燃烧时间0· 95s (占比47. 5% );
[0071] 燃烧温度为1450°C~1600°C,燃烧时间0· 4s (占比20% )。
[0072] 在实际状态下,各层的温度、氧浓度和燃烧时间不固定,可根据炉膛内的温度场和 速度场分布,估计一个合理值。各层的温度、氧浓度和燃烧时间的值将不会影响下文的检测 方法。氧浓度区间和温度区间的划分也可根据实际状态,如精确度要求等来划分。氧浓度 区间和温度区间的划分将不会影响下文的检测方法。为便于描述,下文均根据上述设定值 来计算。
[0073] 可对各个氧浓度区间的燃烧过程进行热重分析,得到各个氧浓度区间的第一参数 和第二参数;其中,所述第一参数表示煤粉在各个氧浓度区间内的着火稳燃特性,第二参数 表示煤粉在各个氧浓度区间内的燃尽特性。例如,所述第一参数和第二参数可以分别是着 火稳燃特性指标和燃尽特性综合判别指数(下文均以所述第一参数和第二参数可以分别 是着火稳燃特性指标和燃尽特性综合判别指数进行阐述)。可设置煤粉重量、煤粉粒度、测 试温度范围和升温速率;确定各个氧浓度区间的测试气氛;并对各个测试气氛下的燃烧过 程进行热重分析,得到不同测试气氛下的第一参数和第二参数。
[0074] 在一个实施例中,可取煤粉10mg±0. lmg,煤粉粒度约75um,设置测试温度范围为 30~1100°C,升温速率40°C /min,测试气氛使用N2+02+C02模拟,进行不同氧浓度下煤粉的 热重分析。可取各氧浓度区间的中点对应的氧浓度值进行热重分析:
[0075] O2浓度21 %,CO 2浓度0,其余为N 2,进行热重分析,计算着火稳燃特性指标Rw, i和 燃尽特性综合判别指数Ru。
[0076] O2浓度9%,CO2浓度12%,其余为N2,进行热重分析,计算着火稳燃特性指标R wi2和燃尽特性综合判别指数R]i2。
[0077] O2浓度5. 5%,CO2浓度15. 5%,其余为N2,进行热重分析,计算着火稳燃特性指标 Rwi3和燃尽特性综合判别指数R u。
[0078] O2浓度3. 5%,CO2浓度17. 5%,其余为N2,进行热重分析,计算着火稳燃特性指标 Rwi4和燃尽特性综合判别指数Rw。
[0079] O2浓度2%,CO2浓度19%,其余为N2,进行热重分析,计算着火稳燃特性指标R w,5和燃尽特性综合判别指数R]i5。
[0080] 其中,测试温度范围为30~1100°C是指热重分析从开始加热到终止加热的温度, 与前述的温度区间1000°c~1200°C (煤粉燃烧时的温度区间)对应。
[0081] 可对各个温度区间的燃烧过程进行热重分析,得到各个温度区间的第三参数和第 四参数;其中,所述第三参数表示煤粉在各个温度区间内的着火稳燃特性,第四参数表示煤 粉在各个温度区间内的燃尽特性。例如,所述第三参数和第四参数也可以分别是着火稳燃 特性参数和燃尽特性综合判别指数。可设置煤粉重量、煤粉粒度、升温速率和测试气氛;并 对各个温度区间的燃烧过程进行热重分析,得到不同温度区间内的第三参数和第四参数。
[0082] 在一个实施例中,可取煤粉10mg±0. lmg,煤粉粒度约75um,设置测试气氛为02浓 度21 %,CO2浓度0,其余为N 2,进行不同温度下煤粉的热重分析:
[0083] 热重分析从开始加热到终止加热的测试温度范围为30~IlOOcC,升温速率40°C / min,进行热重分析
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