1000MW褐煤鍋爐爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)和燃燒過(guò)程數(shù)值模擬.pdf

1、我國(guó)褐煤資源豐富，發(fā)展大容量超超臨界褐煤鍋爐對(duì)我國(guó)褐煤資源利用和電力工業(yè)的持續(xù)發(fā)展具有重要意義。褐煤水分高、發(fā)熱量低、灰熔點(diǎn)低，易結(jié)渣，對(duì)燃燒的組織提出更高的要求。本文在國(guó)家“十一五”863課題的支持下開(kāi)展褐煤鍋爐爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)和燃燒過(guò)程的數(shù)值模擬研究，為大容量超超臨界褐煤鍋爐技術(shù)的開(kāi)發(fā)提供參考。
　　在計(jì)算流體學(xué)軟件FLUENT平臺(tái)上，采用不同計(jì)算模型和網(wǎng)格對(duì)1000MW褐煤鍋爐爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)模化試驗(yàn)臺(tái)的流場(chǎng)進(jìn)行模擬，并與試驗(yàn)結(jié)

2、果進(jìn)行對(duì)比。在此基礎(chǔ)上，對(duì)1000MW褐煤鍋爐爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬。研究表明，爐內(nèi)流場(chǎng)存在明顯的雙切圓氣流，切圓呈斜橢圓，斜橢圓氣流的形成是由于各組燃燒器射流在上游射流的作用下偏折角度不同造成的，爐膛出口氣流流場(chǎng)對(duì)稱性好，煙氣速度呈現(xiàn)兩側(cè)高、中間低，頂部高、底部低的特點(diǎn)，隨高度增加，爐膛出口速度趨于均勻；單爐膛雙切圓燃燒方式爐膛出口速度偏差小于單爐膛四角切圓燃燒鍋爐；中間截面取不同邊界條件對(duì)爐膛出口流場(chǎng)影響較小。
　　在計(jì)算

3、流體學(xué)軟件FLUENT平臺(tái)上，考慮水分影響，對(duì)某臺(tái)600MW褐煤鍋爐燃燒過(guò)程進(jìn)行模擬，并與工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)照，在此基礎(chǔ)上對(duì)1000MW褐煤鍋爐爐內(nèi)燃燒過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算，研究了1＃3#6#8#角一次風(fēng)反切，主燃區(qū)二次風(fēng)配風(fēng)、水平濃淡燃燒器和WR燃燒器結(jié)構(gòu)等參數(shù)對(duì)爐內(nèi)流場(chǎng)、顆粒軌跡、熱負(fù)荷分布、氣相組分濃度等影響。研究表明一次風(fēng)反切不能顯著影響爐內(nèi)總體流場(chǎng)分布，但是一次風(fēng)反切可導(dǎo)致煤粉氣流與二次風(fēng)射流的分離，延遲煤粉著火和燃盡，加強(qiáng)空氣分級(jí)效

4、果，降低爐內(nèi)氮氧化物排放水平；過(guò)強(qiáng)的一次風(fēng)反切會(huì)導(dǎo)致?tīng)t內(nèi)燃燒器射流向火側(cè)產(chǎn)生滯止渦，在高溫高煤粉濃度和滯止作用下，容易形成煤粉顆粒結(jié)渣現(xiàn)象。二次風(fēng)采用雙縮腰配風(fēng)方式可加強(qiáng)爐內(nèi)旋轉(zhuǎn)氣流強(qiáng)度，降低側(cè)墻壁面和兩個(gè)切圓的中間截面的煙氣風(fēng)速，提高空氣分級(jí)燃燒效果，降低主燃區(qū)煤粉燃燒強(qiáng)度，降低鍋爐整體氮氧化物排放。水平濃淡燃燒器和WR燃燒器一次風(fēng)射流動(dòng)量較小，因此在爐膛大尺度空間對(duì)煤粉燃燒過(guò)程影響微弱，提高水平濃淡燃燒器濃淡比有助于加強(qiáng)煤粉的分級(jí)燃