黑液燃燒過程建模及數(shù)值模擬.pdf

1、堿回收鍋爐是應(yīng)用于制漿企業(yè)的一種特殊設(shè)備，其燃料為制漿產(chǎn)生的黑液，通過燃燒能夠在利用黑液中能源的同時還回收其中所含的堿鹽。堿回收鍋爐的設(shè)計和運行與傳統(tǒng)的燃煤鍋爐存在很大的差別，在當前精細化設(shè)計的要求下，傳統(tǒng)的設(shè)計方法已經(jīng)難以滿足要求。國外應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)對堿回收鍋爐進行模擬，可預(yù)知一定條件下鍋爐燃燒狀況，為優(yōu)化設(shè)計和改善操作條件起到了很大的作用，而國內(nèi)目前針對堿回收鍋爐爐內(nèi)燃燒數(shù)值模擬技術(shù)的研究很少。黑液的燃燒特性與煤存在很大的差別，F(xiàn)

2、luent中針對煤燃燒而提出的模型在應(yīng)用于黑液燃燒模擬時會出現(xiàn)較大的誤差，所以有必要給出針對于黑液顆粒燃燒的數(shù)學模型。
　　本文提出了用于估算黑液顆粒內(nèi)部具體成分的成分估算模型。根據(jù)黑液的燃燒過程不同階段的特性，將黑液燃燒過程分成了干燥、熱解、表面反應(yīng)等階段，通過檢測顆粒內(nèi)組分的含量來判斷顆粒所處燃燒階段，給出了針對黑液的顆粒燃燒模型?？紤]到部分黑液顆粒粒徑較大，且在爐膛氣相空間中停留時間較短，還未來得及燃盡就落到了爐膛底部，提出

3、了用于考慮顆粒落到爐膛底部繼續(xù)燃燒的焦床模型。
　　在確定顆粒燃燒過程計算流程的基礎(chǔ)上，以流體動力學計算軟件Fluent為平臺，將黑液顆粒燃燒模型和焦床模型以UDF的形式嵌入了Fluent。之后在一個簡單的二維網(wǎng)格中對該UDF程序的可用性與正確性進行檢驗，結(jié)果表明程序能夠按要求運行且能夠定性地模擬黑液顆粒的燃燒過程。
　　針對一臺處理量300tds/d的堿回收鍋爐，在對鍋爐爐內(nèi)燃燒特征進行分析的前提下，提出了幾何處理方案。根