岳光溪清华大学热能工程系中国北京100084

循环流化床(CFBC)锅炉系统仿真演示器的研制3清华大学,北京　100084　倪维斗　李　政　孙 苟建兵　岳光溪达实自动化工程公司,深圳　518001　邓欣　程鹏胜摘　要　以某75t h循环流化床锅炉为对象,开发了包括流化床数学模型,硬件接口与Honeyw ell模块自动控制系统在内的仿真演示器。

它应用了清华大学在流化床模型,动态物料平衡及风烟流体网络方面研究的长期研究成果,能够比较正确地反映和演示流化床锅炉的实际运行及控制情况。

该系统的研制成功也为进一步研究燃烧控制策略打下了基础。

关键词　循环流化床　仿真　控制引言循环流化床锅炉是近二十年来发展起来的新型高效低污染燃烧设备,是解决我国燃煤污染的重要途径之一。

经过三个五年计划的研究和开发,国产循环流化床燃烧技术得到了较大的发展,正日益趋向成熟。

在这种形势下,提高流化床锅炉的自动化控制水平已成为现实的迫切需要。

循环流化床锅炉的控制尤其是燃烧控制,同常规煤粉锅炉相比具有较大的差异。

为了深入研究循环床锅炉的控制策略,清华大学热能工程系针对某75t h循环流化床锅炉,开发了循环流化床锅炉及其辅助系统仿真数学模型,并通过硬件接口与实际控制系统连接,构成了循环流化床锅炉及其控制系统的仿真演示器(CFB-D E M O)。

其主要目的在于直观演示控制系统对循环床锅炉的有效控制能力,同时也为研究流化床锅炉的控制策略与规律提供有用的工具。

实际上,该项工作也为今后开发循环流化床锅炉仿真培训器打下了基础。

11　仿真演示器的构成如图1所示。

21　循环流化床锅炉动态数学模型如图2示,循环流化床锅炉数学模型包括流化床本体,蒸汽发生器系统,送、引风系统的数学模型,以及模型内置的汽包水位及流化床排渣自动控制系统。

内置控制系统的存在,使得模型不仅可以脱离外部硬件控制系统单独运行,而且也有助于控制系统的无扰投入。

下面简要介绍主要的数学模型。

3本课题由国家攀登B项目资助本文收稿日期:1996-09-20图1　循环流化床锅炉及其控制系统仿真演示器构成示意图图2　循环流化床锅炉系统仿真模型图形化程序211　循环流化床数学模型此模型为演示器系统的核心。

收稿日期:2002-03-20;修改日期:2002-08-18基金项目:国家973项目循环流化床脱硫基金资助项目(G 1999022204);中国博士后基金资助项目(2002-11)作者简介:李登新(1965-),男,山东邹城人,清华大学副教授1文章编号:1001-2060(2003)01-0005-04循环流化床灰渣利用研究进展李登新,吕俊复,郭庆杰,岳光溪(清华大学热能系,北京　100084)摘　要:在分析循环流化床灰渣特性的基础上,综述了国内外循环流化床灰渣的综合利用最新进展。

一般由于底渣含炭量低,且具备一定的水硬活性,可以直接用作制造水泥或建筑材料的原料;而飞灰含炭量高,以及水硬活性不理想,继而开发了飞灰造粒回燃、飞灰直接返送和水化后返送脱硫,用作水泥的原料和土壤改良剂等。

关键词:循环流化床;飞灰;低灰;加工利用中图分类号:T Q053文献标识码:A 1　前　言循环流化床锅炉作为煤的洁净燃烧技术越来越受到了广泛的关注,并得到了迅猛的发展。

目前,各种型号的循环流化床锅炉(包括改造锅炉)逐渐趋向大型化。

由于循环流化床锅炉燃用原煤含灰量大,因而其排灰量相当可观。

循环流化床灰渣包括低渣和飞灰,占总排渣量60%以上的飞灰排放量也很大。

一台50MW循环流化床锅炉,燃煤含硫4.99%,含灰20%,Ca/S 比为2,可年产灰渣9.22×105m 3,其中煤灰占39%,脱硫剂占61%[1～2]。

随着循环流化床锅炉大型化及其在发电技术方面的迅速发展,流化床灰渣排放量将大幅度增加,利用消极堆存的方法,不仅占用大量的土地,还因煤灰的粒度较细和灰渣中含有污染物质而污染环境,如果对灰渣适当处理,不但消除公害,而且变废为宝。

在能源危机和严格的环保法规形势下,各国十分重视灰渣的综合利用[3～4]。

根据排出的灰渣的特性不同,可用不同的方法处理和利用。

由于底渣含炭量低(一般小于3%),且具备一定的水硬活性,可以直接用作制造水泥或建筑材料的原料;根据飞灰含炭量高,以及活性不理想的特性,已经相继开发了飞灰回燃以提高飞灰燃尽度、飞灰直接返送和水化后返送提高活性氧化钙的利用率和脱硫率,用作水泥的原料以利用其水硬活性和用作土壤改良剂以利用其显碱性的性质与生活垃圾共同造粒用于无污染焚烧垃圾等工艺[1～12]。

收稿日期:2004-02-18;　修订日期:2004-03-26基金项目:国家“九五”攻关基金资助项目(96-A19-03-04);法国电力公司(E DF )基金资助项目(F00313/0/P41L75)作者简介:杨海瑞(1972-),男,北京人,清华大学讲师.文章编号:1001-2060(2005)03-0291-05循环流化床锅炉物料平衡分析杨海瑞,岳光溪,王　宇,吕俊复(清华大学热能工程系,北京　100084)摘　要:循环流化床物料平衡是循环流化床燃烧的核心和基础,它影响到循环流化床燃烧效率和脱硫效率,并决定燃烧室内的热负荷分布。

循环流化床“一进二出”的物料平衡系统是循环流化床的核心概念,也是理解循环流化床物料平衡的关键。

本文介绍并分析了循环床物料平衡的某些问题,如循环流化床定态设计、床料质量和物料平衡模型等。

循环流化床运行需要高的“床料质量”和较大物料循环量,要求流化床锅炉分离器分离效率曲线存在一个清晰的100%分离粒径截止点。

循环流化床内物料平衡除了受分离器效率影响外,还受到给煤成灰及磨耗特性、床内颗粒分层、排渣方式及效率等因素的影响。

关键词:循环流化床;物料平衡;床料质量;定态设计中图分类号:T Q536.4 文献标识码:A1　引　言循环流化床锅炉燃烧技术自20世纪80年代开始迅速发展,目前已经进入全面商业化阶段,我国目前循环流化床锅炉年增加台数超过百台,单机容量达到470t/h (135MW )。

通过技术引进以及自我开发,形成了较强的设计制造能力。

循环流化床物料平衡是循环流化床燃烧的核心和基础,它影响到循环流化床运行特性,诸如燃烧效率和脱硫效率,并决定燃烧室内的热负荷分布。

因此,明确循环流化床物料平衡的概念,是国内循环流化床理论界和工程界所急需的。

循环流化床“一进二出”的物料平衡系统是循环流化床的核心概念,也是理解循环流化床物料平衡的关键。

本文从最基本的物理概念上介绍并分析了循环床物料平衡的某些问题。

专利名称：一种循环流化床锅炉用的滚筒冷渣器专利类型：发明专利
发明人：吕俊复,吴玉新,岳光溪,路霁鸰
申请号：CN200410042796.3
申请日：20040528
公开号：CN1584397A
公开日：
20050223
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种循环流化床锅炉用的滚筒冷渣器，涉及循环流化床锅炉用的滚筒式灰渣冷却装置。

本发明的技术特点是水冷滚筒由膜式水冷壁焊接而成，其截面为多边形结构，滚筒内的叶片直接焊接在膜式水冷壁上。

该冷渣器由于采用膜式水冷壁结构，不仅增强了搅拌能力，强化了换热，提高了滚筒使用寿命和耐磨强度；而且滚筒换热面承受压力高，尤其可承受较大的内压。

具有结构更加简单，易于加工制造，成本较低的优点。

本发明还可作为锅炉给水系统中低压加热器使用。

申请人：清华大学
地址：100084 北京市100084-82信箱
国籍：CN
代理机构：北京思海天达知识产权代理有限公司
代理人：邸更岩
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清华考研辅导班-清华热能工程系动力工程及工程热物理考研经验_启道启道考研分享清华大学热能工程系的前身是清华大学1932年设立的机械工程学系原动力工程组，到1952年才正式单独成立动力机械系。

1978年改名为热能工程系。

全系现有教授39名，包括科学院院士1名（王补宣）、工程院院士（倪维斗、蒋洪德、岳光溪）3名、“长江学者计划”特聘教授4名（姚强、蔡宁生、李政、姜培学），杰出青年基金获得者3人，副教授34名。

青年教师38名，其中有博士学位的35名，每年招收博士后研究人员10名左右，现在站20人左右。

另外，聘有兼职教授5名。

每年招收90名左右本科生、50名左右硕士生和40名左右的博士生。

清华的优势让其成为考研报考的热门院校，竞争压力也在无形之中增加，为了提高竞争优势，不少学生会报启道考研辅导班，考研培训，免费私人定制适合的院校专业，一对一辅导，班主任全程跟踪督学，考研备战必学，直击名校!量身定制学习规划，阶段性测试查漏补缺，精准化辅导方案，考研备战一战必胜!启道清华考研辅导班小编，根据考生需求，整理清华热能工程系动力工程及工程热物理考研经验如下：2018考研复试技巧1、材料要备齐复试前要了解目标学院所要求携带的资料，并带全。

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流化风速对二元粒径颗粒混合物分层特性影响的实验研究李金晶;杨石;杨海瑞;吕俊复;岳光溪【期刊名称】《锅炉技术》【年(卷),期】2010(041)006【摘要】采用塌落法针对2种不同粒径颗粒的混合物,研究了其在不同流化风速下,颗粒平均粒径沿床高的分布情况.研究发现,随着流化风速的增大,颗粒平均粒径沿床高的分布逐渐趋于均匀.表明增大风速有利于颗粒之间的相互混合,减弱颗粒分层.这对防止风水联合冷渣器内结焦事故的发生具有重要意义.【总页数】4页(P28-31)【作者】李金晶;杨石;杨海瑞;吕俊复;岳光溪【作者单位】清华大学热能工程系热能动力工程与热科学教育部重点实验室,北京,100084;华北电力科学研究院有限责任公司,北京,100045;清华大学热能工程系热能动力工程与热科学教育部重点实验室,北京,100084;清华大学热能工程系热能动力工程与热科学教育部重点实验室,北京,100084;清华大学热能工程系热能动力工程与热科学教育部重点实验室,北京,100084;清华大学热能工程系热能动力工程与热科学教育部重点实验室,北京,100084【正文语种】中文【中图分类】TK229.6+6【相关文献】1.内构件对CFB-FGD塔内固体颗粒径向运动特性影响实验研究 [J], 李少华;张庆喆;王虎;马文娥2.一次风速度对煤颗粒群着火特性影响的实验研究 [J], 许开龙;俞伟伟;吴玉新;刘青;张海3.流化床锅炉燃烧中煤颗粒粒径对灰渣形成特性影响试验研究 [J], 王勤辉;徐志;刘彦鹏;骆仲泱;倪明江4.二组分混合物的最小流化特性Ⅱ.混合物平均物性与最小流化速度 [J], 张济宇;彭辉5.不同粒径电路板塑料颗粒流化特性 [J], 王铭华;郭庆杰;刘宝勇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

专利名称：一种化石燃料的燃烧方法及装置专利类型：发明专利
发明人：张海,吕俊复,刘青,岳光溪
申请号：CN200510011541.5
申请日：20050408
公开号：CN1687638A
公开日：
20051026
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种化石燃料的燃烧方法及装置，涉及一种以化石燃料作粉状悬浮燃烧的燃烧技术及设备。

本发明的技术特征是在携带粉体燃料的一次风气流进入燃烧室前加入氧气，使其含氧浓度增加，所述的氧气浓度为22～35％，所述的含粉气流包括进入一次风管的携带粉体燃料的气粉混合气流、经浓淡分离器分离后的浓股气流、预热室(或预燃室)的气粉混合气流。

本发明使得化石燃料的挥发分析出的条件增强，挥发分能更快、更集中和更多地析出，有利于提高含粉气流的着火稳定性和降低NO 的生成，并有利提高烟气中CO的浓度。

申请人：清华大学
地址：100084 北京市北京100084-82信箱
国籍：CN
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专利名称：一种浮子式风帽
专利类型：发明专利
发明人：岳光溪,杨海瑞,王启民,刘青,张海,张建胜申请号：CN200610011187.0
申请日：20060113
公开号：CN1800709A
公开日：
20060712
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种浮子式风帽，涉及流化床锅炉中使用的布风装置。

本发明所述的浮子式风帽由圆锥型气流通道和浮子两部分组成，所述的浮子顶部为带导流裙边的半球，中间为设有内螺纹的圆锥段，下部装有半球头的螺栓；圆锥型气流通道的顶角一般为10°～15°。

本发明所述的浮子式风帽具有使循环流化床锅炉床内物料均匀流化、促使循环流化床锅炉布风板均匀布风、整个布风系统的总阻力减小和不易磨损的优点。

申请人：清华大学
地址：100084 北京市北京100084-82信箱
国籍：CN
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加压条件下高升温速率的煤焦制备方法郝添翼;王冠宇;张建胜;吕俊复;张海;岳光溪【期刊名称】《煤炭转化》【年(卷),期】2014(037)002【摘要】通过大量文献调研,综述了实现加压条件下高升温速率的煤焦制备方法的工作原理和设备特点,包括加压丝网反应器、加压平面火焰炉及加压沉降炉等,分析了这些方法的优缺点,得出加压沉降炉是一种较为理想的装置.介绍了清华大学开发的国内第一台加压沉降炉制焦系统,其工作压力范围是0.1 MPa～3.1 MPa,温度最高为1 873 K,颗粒输送速率范围可达0.6 g/h～6 g/h,有较长的恒温区间,可以完成加压和高颗粒升温速率的煤焦制备.【总页数】6页(P91-96)【作者】郝添翼;王冠宇;张建胜;吕俊复;张海;岳光溪【作者单位】清华大学热能工程系热科学与动力工程教育部重点实验室,100084北京;清华大学热能工程系热科学与动力工程教育部重点实验室,100084北京;清华大学热能工程系热科学与动力工程教育部重点实验室,100084北京;清华大学热能工程系热科学与动力工程教育部重点实验室,100084北京;清华大学热能工程系热科学与动力工程教育部重点实验室,100084北京;清华大学热能工程系热科学与动力工程教育部重点实验室,100084北京【正文语种】中文【中图分类】TQ520【相关文献】1.煤焦在加压条件下的气化反应性研究 [J], 邓一英2.不同升温速率下煤焦CO2气化的动力学研究 [J], 高正阳;吴小芳;朱予东;王星久;王天龙3.升温速率及水蒸气分压改变对煤焦气化反应性的影响 [J], 丁华4.升温速率对煤焦-CO2高温气化反应性的影响 [J], 李朋;于庆波;秦勤;杜文亚5.升温速率对准东褐煤热解特性及煤焦孔隙结构的影响 [J], 张肖阳;周滨选;安东海;崔琳;郑瑛;董勇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

入口带有加速段方型分离器放大性能预测
吕俊复;白玉刚;刘青;岳光溪
【期刊名称】《应用基础与工程科学学报》
【年(卷),期】2000(8)2
【摘要】循环流化床锅炉的大型化设计集中在分离器的放大上 .入口带有加速段的方型分离器具有良好的放大潜力 .对比了30 0 mm× 30 0 mm及70 0 mm×70 0 mm冷态实验、351 mm× 351 mm的热态实验、30 0 0 mm× 30 0 0 mm的工业热态测试结果 ,并预测了放大后的性能 .
【总页数】5页(P207-211)
【关键词】加速段;入口;分离器;放大设计;性能预测;大型化;器具;循环流化床锅炉;冷态实验;热态
【作者】吕俊复;白玉刚;刘青;岳光溪
【作者单位】清华大学热能工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TK229.66;TQ171.721
【相关文献】
1.方形分离器入口高宽比及直段高度对分离性能的影响 [J], 王玉召;侯祥松;吴玉新;王进伟;李少华
2.平面流分离器入口段内的气固流动 [J], 林江;张振杰
3.入口带有加速段方形分离器性能研究 [J], 吕俊复;金晓钟
4.带入口加速段的方形分离器内气固两相流动数值模拟 [J], 王玉召;王启民;吕俊复;岳光溪
5.入口带有加速段方型分离器结构优化的试验研究 [J], 白玉刚;吕俊复;岳光溪;刘青;刘宝森;于龙;杨艳萍;马明华
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掺氢天然气在燃气锅炉和灶具中的回火风险分析
王天天;张海;张扬;周托;岳光溪
【期刊名称】《力学与实践》
【年(卷),期】2022(44)3
【摘要】掺氢天然气随已有管网输送到用户燃烧利用,是低成本大规模利用氢能的方式之一。

掺氢比变化会影响燃烧设备运行参数,使设备回火特性发生变化。

因此,本文定义参数β定量比较预混气体未燃侧流速和火焰传播速度的变化幅度大小,以表征设备回火风险。

通过实验数据校核,当β <0.6时,实际燃烧设备发生回火的风险显著增加;掺氢后燃气灶具(0.2 <β <1)相比于预混的燃气锅炉(0.95 <β <1.4)更容易发生回火,维持其安全运行所耐受的掺氢比更低。

【总页数】11页(P543-553)
【作者】王天天;张海;张扬;周托;岳光溪
【作者单位】清华大学能源与动力工程系热科学与动力工程教育部重点实验室;二氧化碳资源利用与减排技术北京市重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TK91
【相关文献】
1.提升转炉煤气在燃气锅炉掺烧量的应用实践
2.家用燃气灶具回火及防回火装置的探讨研究
3.提升转炉煤气在燃气锅炉掺烧量的实践
4.浅析掺氢天然气灶具管道漏气检测装置设计
5.燃气灶具适配富氢天然气试验研究
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