[发明专利]一种600MW富氧燃烧锅炉数值模拟计算方法及装置

权利要求书

1.一种600MW富氧燃烧锅炉数值模拟计算方法，其特征在于，包括：

S1：根据指数宽谱模型理论，通过Fortran自编程求解传统空气燃烧和富氧燃烧涉及的CO₂+H₂O混合气体的气体发射率；

S2：以所述气体发射率为原始数据，根据灰气体加权和模型理论对预设的灰气体加权和模型进行修正和拓展操作，获得修正灰气体加权和模型；

S3：对所述修正灰气体加权和模型进行求解，获得锅炉烟气发射率。

2.根据权利要求1所述的一种600MW富氧燃烧锅炉数值模拟计算方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

S201：在预设的灰气体加权和模型设置第四个灰体；

S202：对所述设置了四个灰体的灰气体加权和模型的I＝4、J＝4的情况进行数据优化拟合，获得4灰体、3次温度多项式拟合，同时对所述设置了四个灰体的灰气体加权和模型的I＝4、J＝5的情况进行数据优化拟合，获得4灰体、4次温度多项式拟合，获得修正灰气体加权和模型。

3.根据权利要求2所述的一种600MW富氧燃烧锅炉数值模拟计算方法，其特征在于，所述步骤S202具体包括：

S202001：设置温度T的参数优化范围，每隔预设温度段设置一个温度点，设置几何行程L的参数优化范围，对所述几何行程L进行非等间距取点，获得不同间距的几何行程数据点；

S202002：根据所述温度点和所述几何行程数据点对所述设置了四个灰体的灰气体加权和模型的I＝4、J＝4的情况和所述设置了四个灰体的灰气体加权和模型的I＝4、J＝5的情况进行数据优化拟合，获得修正灰气体加权和模型。

4.根据权利要求1所述的一种600MW富氧燃烧锅炉数值模拟计算方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

检测实际烟气中CO₂和H₂O浓度及浓度比，并根据所述CO₂和H₂O浓度及浓度比获取所述修正灰气体加权和模型中对应的模型参数；

根据获取的模型参数进行求解，获得锅炉烟气发射率。

5.根据权利要求1所述的一种600MW富氧燃烧锅炉数值模拟计算方法，其特征在于，所述步骤S2之后还包括：

通过修正后的四步反应机理修正挥发分均相燃烧模型并模拟出H₂浓度和火焰温度；

根据所述模拟出的H₂浓度和火焰温度更新所述修正灰气体加权和模型；

所述修正后的四步反应机理为：

CH_yO_x+(0.5+0.25y-0.5x)O₂→CO+0.5yH₂O

CO+0.5O₂→CO₂

CO+H₂O→CO₂+H₂

H₂+0.5O₂→H₂O。

6.根据权利要求1所述的一种600MW富氧燃烧锅炉数值模拟计算方法，其特征在于，所述步骤S2之后还包括：

通过三个焦炭表面反应公式设置焦炭燃烧模型并模拟出焦炭燃烧动力学参数；

根据所述模拟出的焦炭燃烧动力学参数更新所述修正灰气体加权和模型；

所述三个焦炭表面反应公式为：

C(s)+O₂→2CO

C(s)+CO₂→2CO

C(s)+H₂O→CO+H₂。

7.一种600MW富氧燃烧锅炉数值模拟计算装置，其特征在于，包括：

混合气体发射率计算模块，用于根据指数宽谱模型理论，通过Fortran自编程求解传统空气燃烧和富氧燃烧涉及的CO₂+H₂O混合气体的气体发射率；

修正灰气体加权和模型模块，用于以所述气体发射率为原始数据，根据灰气体加权和模型理论对预设的灰气体加权和模型进行修正和拓展操作，获得修正灰气体加权和模型；

锅炉烟气发射率计算模块，用于对所述修正灰气体加权和模型进行求解，获得锅炉烟气发射率。