煤粉富氧點(diǎn)火器流場(chǎng)的數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、電站鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中需要消耗大量的燃油來(lái)完成冷態(tài)點(diǎn)火啟動(dòng)以及低負(fù)荷穩(wěn)燃，而近年來(lái)，隨著燃油價(jià)格的不斷上漲，開(kāi)發(fā)少油甚至無(wú)油點(diǎn)火技術(shù)，降低點(diǎn)火與助燃用油已迫在眉睫。
　　本文以強(qiáng)化溫度水平和供氧條件這兩個(gè)控制煤粉著火燃燒的主要參數(shù)為依據(jù)，提出了高溫富氧無(wú)油點(diǎn)火技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種新型的煤粉無(wú)油點(diǎn)火器——煤粉富氧點(diǎn)火器。為了降低耗氧量以減少點(diǎn)火成本，本文設(shè)計(jì)的點(diǎn)火器分為一、二兩級(jí)，在運(yùn)行時(shí)首先利用高溫氧氣點(diǎn)燃第一級(jí)，然后利用第一級(jí)富氧燃燒

2、的高溫火炬點(diǎn)燃第二級(jí)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)煤粉點(diǎn)火器的點(diǎn)火。
　　本文首先對(duì)煤粉富氧點(diǎn)火進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算分析，確定了點(diǎn)火器的基本尺寸和工況參數(shù)，之后借助 FLUENT軟件對(duì)煤粉富氧點(diǎn)火器組織的流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，并以此為基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)火器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，在第一級(jí)點(diǎn)火過(guò)程中有效地組織流場(chǎng)使之形成面積較大、形狀合理的回流區(qū)是保證中心管煤粉氣流與高溫氧氣充分混合繼而成功著火的關(guān)鍵；煤粉富氧點(diǎn)火器第一級(jí)優(yōu)化后結(jié)果表明：在運(yùn)行參數(shù)不變的情

3、況下，選用高度為30mm、頂角60°的圓錐作為導(dǎo)流錐，并將其置于距離一次風(fēng)粉出口0mm的位置上、中心管噴口擴(kuò)口半角取15°、高溫氧氣旋流噴口擴(kuò)口半角取25°時(shí)回流區(qū)最為理想；而在結(jié)構(gòu)參數(shù)不變的情況下，高溫氧氣旋流強(qiáng)度取1.5～2.5、中心管煤粉氣流速度取12.5m/s～20m/s時(shí)回流區(qū)較為理想。而只要保證第二級(jí)風(fēng)粉氣流順利進(jìn)入第一級(jí)高溫氧氣形成的回流區(qū)，并有充足的氧氣支持點(diǎn)火器第二級(jí)即可順利著火，點(diǎn)火器整體優(yōu)化結(jié)果為：運(yùn)行參數(shù)不變的情