圓周濃淡燃燒器氣固兩相流動(dòng)特性試驗(yàn)及數(shù)值模擬研究.pdf

1、為了適應(yīng)更高的環(huán)保要求，尤其是對(duì) NOx排放的要求，國(guó)內(nèi)引進(jìn)了大量的新型低 NOx燃燒器。但是我國(guó)動(dòng)力用煤煤種多變、煤質(zhì)差，很多燃燒器在實(shí)際應(yīng)用中產(chǎn)生了結(jié)渣嚴(yán)重、低負(fù)荷穩(wěn)燃性能差等一系列問題。為了解決這些問題，本文對(duì)三井巴布科克有限公司生產(chǎn)的新一代低 NOx燃燒器——圓周濃淡燃燒器和改進(jìn)的圓周濃淡燃燒器的氣、固兩相流動(dòng)特性進(jìn)行了PDA試驗(yàn)和數(shù)值模擬研究。
　　PDA實(shí)驗(yàn)研究表明兩燃燒器在距燃燒器噴口軸向距離為 x/d=0.1-0.

2、3截面均存在環(huán)形中心回流區(qū)。圓周濃淡燃燒器中心回流區(qū)出現(xiàn)在一二次風(fēng)之間；改進(jìn)的圓周濃淡燃燒器中心回流區(qū)出現(xiàn)在內(nèi)二次風(fēng)與外二次風(fēng)之間。圓周濃淡燃燒器在 x/d=0.1截面，回流區(qū)范圍最大，回流區(qū)的徑向距離為40mm≤r≤65mm，回流速度最高達(dá)到4m/s。
　　由于圓周濃淡燃燒器的中心回流區(qū)延伸到了燃燒器噴口內(nèi)部，而顆粒體積流量峰值由于結(jié)構(gòu)原因，在 x/d=0.1截面距回流區(qū)邊界僅10mm，大量的顆粒被過早地卷入回流區(qū)，易造成燒器噴

3、口燒壞和結(jié)渣。同時(shí)回流區(qū)卷吸的二次風(fēng)，為煤粉燃燒提供了一個(gè)高溫，高的氧氣濃度和長(zhǎng)的停留時(shí)間，易于NOx生成。
　　改進(jìn)的圓周濃淡燃燒器的回流區(qū)起始于燃燒器噴口外側(cè)，在 x/d=0.1截面，燃燒器中心處的顆粒體積流量峰值距回流區(qū)邊界44mm，回流區(qū)內(nèi)的顆粒體積流量較低，不易造成燒器噴口燒壞和結(jié)渣。燃燒器中心附近顆粒體積濃度較高，大量的煤粉富集在低氧的燃燒器中心區(qū)域，可以降低煤粉的著火熱，并抑制NOx生成。
　　用可實(shí)現(xiàn)的k-ε