煤粉工業(yè)鍋爐對大同難燃煤適應(yīng)性研究.pdf

1、煤粉工業(yè)鍋爐系統(tǒng)使用旋流逆噴式燃燒器,燃用煤種僅限于使用神木府谷及鄂爾多斯地區(qū)干燥無灰基揮發(fā)分高于30％的優(yōu)質(zhì)長焰煤作為燃料,制約了其今后的迅速發(fā)展。深入研究該類型燃燒器結(jié)構(gòu)對煤粉燃燒過程的影響,從而達到拓寬其煤種使用范圍的目的,將對煤粉工業(yè)鍋爐系統(tǒng)的完善和發(fā)展具有重大意義。本文以大同難燃煤為研究對象,所做的工作主要分為以下三個方面:
　　(1)建立了燃燒系統(tǒng)三維溫度場的數(shù)學(xué)模型,采用雙方程模型中的可實現(xiàn)性k模型,利用守恒基本定律

2、,建立了由質(zhì)量守恒方程、動量守恒方程、湍流動能方程、湍流動能耗散率方程、輔助方程和關(guān)系式組成的燃燒器和爐膛內(nèi)流場的封閉守恒方程組。分別使用雙反應(yīng)競爭模擬、渦破碎模型、有限速率模型模擬煤粉燃燒過程中揮發(fā)分析出、揮發(fā)分燃燒、固定碳燃燒。使用有限體積法對控制方程組進行離散,壓力與速度的耦合采用SIMPLE算法,利用CFD商用軟件ICEM和Fluent分別對20t/h鍋爐燃燒器與爐膛進行了模型建立和三維溫度場計算。
　　(2)通過模擬大同

3、難燃煤和神府地區(qū)優(yōu)質(zhì)煙煤在14MW旋流逆噴式燃燒器內(nèi)的燃燒過程,得到如下結(jié)論:著火位置、供料量和燃燒室溫度均是影響煤粉燃燒穩(wěn)定的關(guān)鍵因素;延長高溫區(qū)域,增加回流區(qū)域面積,強化燃燒器燃燒過程組織,可有效提高燃燒器對大同難燃煤的燃燒效果;根據(jù)煤質(zhì)特性,選擇相應(yīng)的運行條件可起到良好的穩(wěn)定燃燒作用;結(jié)合現(xiàn)場運行,最終確定了14MW燃燒器燃用大同煤的最佳運行工況,即一次風(fēng)速為24m/s、二次風(fēng)速為9m/s和進料量為0.4kg/s的優(yōu)化運行條件;經(jīng)