大型电站燃煤锅炉炉内燃烧过程检测试验研究.pdf

华中科技大学 硕士学位论文 大型电站燃煤锅炉炉内燃烧过程检测试验研究 姓名曾佳 申请学位级别硕士 专业热能工程 指导教师周怀春 20040511 I 摘 要 燃烧试验是研究燃烧反应机理和开发新技术的主要手段通过燃烧试验可以探索 燃烧过程的内在规律优化设计方案及运行方式以期提高燃烧过程的经济性和稳定 性并降低燃烧污染物的排放因此长期以来燃烧试验一直收到国外研究工作者的重 视而这一领域的水平和进展对我们能源事业的发展亦具有重要意义 燃烧温度测试技术是燃烧理论和技术发展的重要基础之一炉膛三维燃烧温度分 布测量对于全面研究炉膛燃烧过程是十分有效的本文采用了一种新型的水冷枪抽 气热电偶来测量炉膛的温度分布它由热电偶原件遮热罩及水冷抽气套管组成 它与二次仪表及抽气系统组成整套的抽气热电偶高温计能有效的减少炉膛辐射的影 响可以准确的定量测量炉膛内部确定点的温度 炉膛内部烟气成分分析技术在工业生产与科学研究中占有十分重要的地位本文 采用一台自己的研制的炉膛烟气颗粒多功能采样分析仪利用电化学的原理 选择 性气体扩散膜 测量各种气体成分并且仪器采用独特的模块板使得测量温度烟 气成分分析和采集飞灰三部分功能相互独立互不干扰并且可同时测量多个参数 本文在一台 300MW 锅炉上进行了现场的温度测量烟气分析和飞灰采集实验 取得了很好的试验数据并根据试验数据对炉膛的燃烧状况做了分析提出了锅炉运 行的改进建议本文的工作只是炉膛燃烧建模的一个准备阶段目的是为下一步在锅 炉上实时重建炉膛的燃烧模型积累经验做一些探索 关键词 三维温度场 烟气分析 颗粒 水冷枪抽气热电偶 II Abstract Combustion test is still the main for research of combusting reaction mechanism and new technology developing. With combustion test we can Explore the inner regulations of combustion process and optimize design proposal and operation mode so as to improve the economic efficiency and stability of combustion process and reduce the emission of pollutants. Thus, the international researchers attach importance on the combustion test for a long term. And the technology level and development in this field is also very important for the development of energy source field of our country. Combustion temperature measuring technology is one of the basis of combustion theory and technology development. The measurement of furnace 3-D combustion temperature distribution is very effective for extensively researching for combustion process in furnace. The article introduced a of temperature distribution measuring in furnace with a new type of “water-cooling suction thermocouple” which consists of thermocouple part, shade cap and water-cooling suction casing. The thermocouple, the secondary instruments and suction system consist of a complete set of suction thermocouple pyrometer, which could effectively reduce the effect of radiation in furnace and exactly and quantitatively measure the temperature of defined point in furnace. Flue gas composition analysis technology is located at a very important position in industry and scientific research. The article illustrated the process of measuring the compositions of gases with galvano-chemistry theory using a set of furnace flue gas 143 450452. [51] 徐雁等. 非对称火焰三维温度分布测量的重构算法. 清华大学学报自然科学 学报199636103034 [52] 韩曙东周怀春盛锋等. 基于具有明显测量误差的辐射图像的二维炉膛温度 分布重建和快速特征识别研究. 中国电机工程学报20002096771 [53] Zhou HC, Han SD, Sheng F, et al. Visualization of three-dimensional temperature distributions in a large-scale furnace via regularized reconstruction from radiative energy images numerical studies, Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 72. 2002, 361383 [54] 王庆友. CCD 应用技术. 第一版. 天津天津大学出版社1993 [55] 蔡文贵. CCD 技术及应用. 第一版. 北京电子工业出版社1992 [56] 娄春韩曙东刘浩等. 一种煤粉燃烧火焰辐射成像新模型. 工程热物理学报 200223增刊9396. [57] Zhou HC, Sheng F, Han SD, Zheng CG. Reconstruction of temperature distribution in a 2-D absorbing-emitting system from radiant energy images. JSME International 61 Journal, Series B 2000;431104109. [58] 周怀春韩曙东郑楚光. 两种辐射温度图像监测方法的模拟比较分析及其使 用性评价. 中国机工程学报2002226 109114 [59] 薛飞李晓东倪明江等. 基于面阵 CCD 的火焰温度场测量方法研究. 中国电 机工程学报1999, 1913941. [60] 贾涛程强韩曙东等. 一种火焰辐射图像探头的标定方法. 热力发电2002 2952325. [61] 崔汉国. 三维数据场的可视化技术研究.[华中科技大学博士学位论文]保存地 点华中科技大学主校区图书馆论文编号博 1495 [62] 张林仙. 采用遮热罩抽气式热电偶提高炉膛测温精度的分析与计算. 计测技 术2003NO.1 [63] 孙学信. 燃煤锅炉燃烧试验技术与方法. 第一版. 北京 中国电力出版社 2001 [64] 陈树义章丽玲.燃料燃烧及燃烧装置[M]. 冶金工业出版社1986 [65] 庄泉洁史小军刘洪英. 新型烟气分析仪标定解决方案. 工业控制计算机 2002151 62 附录 1 攻读硕士学位期间发表的论文 [1] 曾佳娄春周怀春等大型电站锅炉炉内三维燃烧温度场可视化实验研究工 程热物理学报已录用