[发明专利]生物质循环流化床锅炉热态特性测量方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及生物质循环流化床锅炉技术领域，特别是涉及一种生物质循环流化床锅炉热态特性测量方法和系统。

背景技术

生物质循环流化床燃烧技术从实验室规模到大规模的商业化应用仅仅用了短短十几年时间，对于燃烧生物质循环流化床锅炉而言，其工业化进程更是迅速异常，正因为如此，在生物质循环流化床的运行过程中会出现各种各样的问题，国内运行的循环流化床机组的常见故障有磨损、布风板泄漏、制粉系统和除灰渣系统故障等。在锅炉各系统和辅机的运行问题中，炉膛水冷壁故障占17%，对流受热面问题占到22%，气固分离机构占9%，风烟系统占7%，而这些问题的产生都与循环流化床内的气-固两相的流动特性以及炉膛内的燃烧特性密切相关。

因此，对于循环流化床锅炉的热态特性的研究就显得至关重要，它直接关系着循环流化床的参数的选择和运行工况的设计，影响着辅机的能耗、床内的受热面的磨损、床内传热以及温度分布等各方面的问题。

然而，现有方式中还没有针对生物质循环流化床锅炉热态特性的研究，若采用实验手段进行生物质循环流化床锅炉热态特性测量的方式，一方面在锅炉点火状态(锅炉热态为锅炉点火状态)下，由于锅炉炉膛内温度非常高，不容易测量到所需的数据，测量难度大，另一方面，采用实验手段周期长、投资高、难以准确地描述生物质循环流化床锅炉的热态特性。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种生物质循环流化床锅炉热态特性测量方法和系统，可以降低测量难度、降低测量成本、缩短测量周期。

本发明的目的通过如下技术方案实现:

一种生物质循环流化床锅炉热态特性测量方法，包括如下步骤:

获取生物质循环流化床锅炉的炉膛的结构参数，根据所述结构参数建立生物质循环流化床锅炉的二维模型;

对所述二维模型进行分区，对所述分区后的各区进行网格划分得到所述生物质循环流化床锅炉的网格模型;

选取用于模拟生物质循环流化床锅炉热态特性的数学模型;

设定一次风温度、一次风风量、二次风温度、二次风量、燃料消耗量;

根据所述数学模型、网格模型、一次风温度、一次风风量、二次风温度、二次风量、燃料消耗量模拟所述生物质循环流化床锅炉内的热态过程;

通过所述模拟的流动过程，测量炉膛内温度分布规律、组分浓度场分布规律，得到生物质循环流化床锅炉的热态特性。

一种生物质循环流化床锅炉热态特性测量系统，包括:

建立模块，用于获取生物质循环流化床锅炉的炉膛的结构参数，根据所述结构参数建立生物质循环流化床锅炉的二维模型;

划分模块，用于对所述二维模型进行分区，对所述分区后的各区进行网格划分得到所述生物质循环流化床锅炉的网格模型;

选取模块，用于选取用于模拟生物质循环流化床锅炉热态特性的数学模型;

设定模块，用于设定一次风温度、一次风风量、二次风温度、二次风量、燃料消耗量;

模拟模块，用于根据所述数学模型、网格模型、一次风温度、一次风风量、二次风温度、二次风量、燃料消耗量模拟所述生物质循环流化床锅炉内的热态过程;

处理模块，用于通过所述模拟的流动过程，测量炉膛内温度分布规律、组分浓度场分布规律，得到生物质循环流化床锅炉的热态特性。

依据上述本发明的方案，其是获取生物质循环流化床锅炉的炉膛的结构参数，根据所述结构参数建立生物质循环流化床锅炉的二维模型，对该二维模型进行分区，对所述分区后的各区进行网格划分得到所述生物质循环流化床锅炉的网格模型，选取用于模拟生物质循环流化床锅炉热态特性的数学模型，设定一次风温度、一次风风量、二次风温度、二次风量、燃料消耗量，根据所述数学模型、网格模型、一次风温度、一次风风量、二次风温度、二次风量、燃料消耗量模拟所述生物质循环流化床锅炉内的热态过程，通过所述模拟的流动过程，测量炉膛内温度分布规律、组分浓度场分布规律，得到生物质循环流化床锅炉的热态特性，由于建立了二维模型，可以在进行了网格划后，并设定了初始参数(一次风温度、一次风风量、二次风温度、二次风量、燃料消耗量)后，模拟生物质循环流化床锅炉内的热态过程，得到生物质循环流化床锅炉的热态特性，通过改变初始参数，可得出不同初始参数条件下生物质循环流化床锅炉的热态特性，对指导生物质循环流化床运行提供了依据，且不需要进行现场试验，省去了试验装置开支，相比传统的试验方法降低了测量成本，缩短了测量周期，并降低了测量难度。

附图说明