700MW切圓鍋爐混煤燃燒過(guò)程的數(shù)值模擬.pdf

1、我國(guó)是以煤炭為主要能源的大國(guó)，煤炭占能源生產(chǎn)總量的比重為70.7﹪(2002年)，我國(guó)大部分煤炭都是直接用于燃燒的，其燃燒產(chǎn)生的污染物是破壞生態(tài)環(huán)境的主要污染源之一。 鍋爐的設(shè)計(jì)制造、調(diào)峰機(jī)組低負(fù)荷穩(wěn)燃、爐內(nèi)結(jié)渣、污染物控制等，都需要了解爐內(nèi)的燃燒、流動(dòng)、溫度等狀況。而通過(guò)傳統(tǒng)試驗(yàn)測(cè)量的方法只能夠得到有限的數(shù)據(jù)，而今隨著計(jì)算機(jī)和煤粉燃燒理論模型的發(fā)展，數(shù)值試驗(yàn)成為了爐內(nèi)過(guò)程研究的另一個(gè)重要手段，而且通過(guò)數(shù)值試驗(yàn)的方法還可以彌補(bǔ)傳

2、統(tǒng)試驗(yàn)的不足。 切圓燃燒煤粉爐，在世界范圍內(nèi)都占有很大市場(chǎng)，從我國(guó)的電廠現(xiàn)狀來(lái)看，直流燃燒器四角切圓燃燒方式約占80﹪。本文用數(shù)值模擬的方法，對(duì)三菱公司生產(chǎn)的MB-FRR型鍋爐(最大連續(xù)蒸發(fā)量為2290t/h)的燃燒過(guò)程進(jìn)行了多個(gè)工況的計(jì)算分析，以期對(duì)鍋爐的優(yōu)化設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供有益的指導(dǎo)。 鍋爐內(nèi)的燃燒過(guò)程是非常復(fù)雜的湍流流動(dòng)和反應(yīng)過(guò)程，它涉及到三維湍流、多相、多組分流動(dòng)；而熱量的傳遞又包括對(duì)流換熱、輻射換熱、熱傳導(dǎo)；涉及

3、到相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)又包括氣相燃燒、顆粒相燃燒等。本文采用非預(yù)混燃燒模型，揮發(fā)分的氣相湍流燃燒用混合分?jǐn)?shù)法來(lái)模擬，用標(biāo)準(zhǔn)k-ε紊流模型模擬氣相湍流輸運(yùn)，用P-1輻射模型計(jì)算輻射傳熱，對(duì)氣相流場(chǎng)采用非交錯(cuò)網(wǎng)格的SIMPLE差分方法求解，對(duì)固體顆粒湍流擴(kuò)散的求解則采用隨機(jī)顆粒軌道模型。顆粒的揮發(fā)分析出及焦炭的氧化過(guò)程是顆粒反應(yīng)的模擬重點(diǎn)，顆粒揮發(fā)分析出過(guò)程的模擬采用Kobayashi模型；焦炭燃燒過(guò)程模擬則采用動(dòng)力學(xué)/擴(kuò)散控制反應(yīng)速率模型。