燃油燃?xì)馊紵魅紵c吹掃過(guò)程的試驗(yàn)研究及數(shù)值模擬.pdf

1、由于中國(guó)國(guó)內(nèi)能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，國(guó)際燃油價(jià)格的一路飆升以及國(guó)家對(duì)環(huán)境的清潔要求越來(lái)越高，燃油燃?xì)忮仩t的核心部件一—燃燒器尤其是燃?xì)馊紵鹘鼛啄陮⒌玫斤w速的發(fā)展。
　　 在目前燃油改燃?xì)獾葘?shí)際工程問(wèn)題面前，由于對(duì)鍋爐本體結(jié)構(gòu)并不做大的改動(dòng)，而液體燃料與氣體燃料的成分和燃燒特性不同，油改氣后火焰形狀和爐膛輻射強(qiáng)度都會(huì)發(fā)生改變。爐膛熱量分布變化，必然引起鍋爐效率、蒸汽壓力、排煙溫度等一系列的變化，嚴(yán)重的還可能影響鍋爐的安全運(yùn)行，引起爆管等

2、。因此，詳細(xì)了解燃料的變化以及配風(fēng)方式對(duì)爐膛溫度分布、鍋爐的安全運(yùn)行和污染物排放的影響是很有必要的。
　　 本文針對(duì)目前國(guó)內(nèi)廣泛運(yùn)行的鍋殼式燃油燃?xì)忮仩t，以在該結(jié)構(gòu)鍋爐上大量使用的、具有代表性的強(qiáng)制鼓風(fēng)機(jī)械霧化燃油燃燒器和直流擴(kuò)散式天然氣燃燒器為研究對(duì)象，采用試驗(yàn)和數(shù)值模擬手段，詳細(xì)研宄了油氣燃燒器各參數(shù)(負(fù)荷、爐膛背壓、過(guò)量空氣系數(shù)等)對(duì)鍋爐爐膛內(nèi)火焰燃燒場(chǎng)分布的影響，同時(shí)基于FLUENT平臺(tái)，進(jìn)行了燃油燃?xì)馊紵鳡t膛吹掃非穩(wěn)

3、態(tài)過(guò)程的數(shù)值模擬，研究爐膛內(nèi)組分以及吹掃時(shí)間與吹掃風(fēng)量的關(guān)系，其結(jié)果對(duì)指導(dǎo)燃油鍋爐的燃?xì)飧脑煲约叭細(xì)忮仩t的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要意義。．
　　 通過(guò)燃油燃?xì)馊紵魅紵^(guò)程的試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬以及吹掃瞬態(tài)過(guò)程的數(shù)值模擬，得出以下結(jié)論；
　　 1、燃燒器負(fù)荷大小除了直接影響爐膛溫度水平以及爐膛出口煙氣溫度外，還直接影響火焰尺寸(長(zhǎng)度和直徑)。燃燒器負(fù)荷增大，爐膛出口煙溫提高，同時(shí)火焰尺寸(長(zhǎng)度和直徑)增大。因此，無(wú)論是燃油燃?xì)?/p>

4、鍋爐的設(shè)計(jì)、改造或是運(yùn)行，在爐膛設(shè)計(jì)或校核時(shí)，除了要考慮控制爐膛窯積熱負(fù)荷qv這個(gè)宏觀熱力參數(shù)外，還要考慮爐膛結(jié)構(gòu)與燃燒器火焰尺寸相匹配，在負(fù)荷變化范圍內(nèi)，燃燒器火焰在爐膛內(nèi)充分展開(kāi)，不能直接沖刷受熱面。
　　 2、無(wú)論是燃油燃燒器，還是燃?xì)馊紵鳎^(guò)量空氣系數(shù)提高，爐內(nèi)溫度水平下降，爐膛出口煙氣溫度下降。相對(duì)于燃油燃燒器，燃?xì)馊紵骰鹧娉叽?長(zhǎng)度和直徑)對(duì)過(guò)量空氣系數(shù)更為敏感，空氣過(guò)量系數(shù)越大，火焰越短，直徑越小。從保證燃燒完

5、全以及減小鍋爐熱損失的角度綜合考慮，燃?xì)馊紵鬟^(guò)量空氣系數(shù)應(yīng)盡可能接近1．0，燃油燃燒器不宜超過(guò)1．1。
　　 3、爐膛背壓對(duì)燃?xì)馊紵鞯挠绊戄^大，對(duì)燃油燃燒器基本無(wú)影響。對(duì)燃?xì)馊紵?，爐膛背壓提高，火焰結(jié)構(gòu)無(wú)較大變化，但使得整個(gè)燃燒過(guò)程提前，從而爐膛出口煙氣溫度降低。
　　 4、吹掃的難度與燃燒器及爐膛結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度有關(guān)。吹掃應(yīng)保持合適的風(fēng)量，保持足夠的吹掃時(shí)間。吹掃風(fēng)量和所需最短吹掃時(shí)間近似成反比關(guān)系。
　　

6、 5、通過(guò)燃油燃燒器和燃?xì)馊紵鳒囟葓?chǎng)對(duì)比，得出由于流動(dòng)燃燒過(guò)程與輻射特性的不同，在相同負(fù)荷下，燃燒器出口附近燃油燃燒器的火焰溫度比燃?xì)馊紵鞯幕鹧鏈囟雀?，在爐膛出口附近燃?xì)馊紵鳠煔鉁囟缺热加腿紵鳠煔鉁囟雀摺?br>　　 經(jīng)試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比分析，試驗(yàn)得出的溫度變化趨勢(shì)和數(shù)值模擬得出的溫度變化趨勢(shì)相一致。驗(yàn)證了數(shù)值模擬方法的可靠性，對(duì)進(jìn)一步的油改氣，鍋爐的設(shè)計(jì)、調(diào)試、安全運(yùn)行、操作規(guī)范的制定具有重要的指導(dǎo)意義。