O2-CO2燃煤鍋爐機(jī)組實時仿真模型研究.pdf

1、我國的電力生產(chǎn)以火力發(fā)電廠為主，排放出大量的CO2，為了減少火力發(fā)電廠中CO2的排放，O2/CO2燃燒技術(shù)作為一項潔凈煤技術(shù)被廣泛研究。其中，采用O2/CO2煤粉燃燒技術(shù)的鍋爐機(jī)組的設(shè)備流程與目前常規(guī)空氣煤粉燃燒鍋爐類似，具有良好的商業(yè)前景。目前，由于技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)性等方面的原因，O2/CO2煤粉燃燒發(fā)電技術(shù)還處于中試階段。要實現(xiàn)商業(yè)推廣應(yīng)用還有很多問題需深入研究，特別是機(jī)組的系統(tǒng)集成、運(yùn)行優(yōu)化和自動控制等與機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行密切相關(guān)的問

2、題。與常規(guī)煤粉鍋爐相比，O2/CO2煤粉燃燒鍋爐不僅爐內(nèi)燃燒、換熱等過程機(jī)理存在很大差異，鍋爐機(jī)組還增加了空氣分離、煙氣再循環(huán)、CO2回收等設(shè)備系統(tǒng)，其工藝流程也更為復(fù)雜。因此，為保障O2/CO2煤粉燃燒發(fā)電機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對其整體運(yùn)行特性及變化規(guī)律的研究具有重要意義。
　　 借助一體化模型開發(fā)平臺，基于復(fù)雜系統(tǒng)分解和集成的原理，將O2/CO2煤粉燃燒鍋爐機(jī)組劃分為爐膛、汽水系統(tǒng)、風(fēng)煙系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)及流體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，進(jìn)一步將各子

3、系統(tǒng)分解成各個設(shè)備和過程環(huán)節(jié)?；诤喕奈锢砟Ｐ?，根據(jù)質(zhì)量守恒方程、能量守恒方程、動量守恒方程、傳熱方程及其它補(bǔ)充方程和機(jī)理過程建立各設(shè)備和過程的動態(tài)數(shù)學(xué)模型，采用Fortran語言編制各設(shè)備和過程環(huán)節(jié)的程序算法并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理得到通用的算法模塊，形成算法庫。所建立的O2/CO2煤粉燃燒鍋爐新算法主要包括爐膛燃燒產(chǎn)物、爐膛輻射換熱、單相介質(zhì)換熱器、管式氧氣預(yù)熱器及兩分倉煙氣預(yù)熱器等模型。
　　 以概念設(shè)計的300MW O2/CO