W型火焰鍋爐拱上燃盡風(fēng)結(jié)構(gòu)及布置的研究.pdf

1、本文通過(guò)冷態(tài)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬對(duì)W型火焰鍋爐拱上燃盡風(fēng)結(jié)構(gòu)及布置進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)分別通過(guò)熱線風(fēng)速儀測(cè)定流場(chǎng)速度和乙二醇示蹤方法測(cè)得氣流流動(dòng)蹤跡，數(shù)值模擬以FLUET商用軟件為計(jì)算平臺(tái)。
　　為降低NOx而在W型火焰爐的拱上通入OFA氣流，則拱下供入的二次風(fēng)量就會(huì)減小，勢(shì)必會(huì)影響到拱下?tīng)t膛流場(chǎng)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響到整個(gè)爐膛的燃燒狀況，因而有必要在加裝OFA裝置之前先對(duì)拱下流場(chǎng)發(fā)生的變化進(jìn)行研究。主要從以下開(kāi)展研究工作：加裝燃盡風(fēng)（OFA）裝置對(duì)

2、拱下流場(chǎng)的影響，包括二次風(fēng)不下傾和下傾25°的情況。對(duì)此問(wèn)題的研究采用的外旋流內(nèi)直流OFA管，在二次風(fēng)不下傾和下傾25°的情況下，對(duì)OFA所占份額進(jìn)行調(diào)整得出四種工況0％，10%，20%，30%。在二次風(fēng)不下傾的情況下，隨著OFA風(fēng)率的增加，下?tīng)t膛一次風(fēng)依然能形成穩(wěn)定的W形。且隨著OFA風(fēng)率的增加，一次風(fēng)射流衰減變慢，穿透深度增加，增大煤粉行程，有利于煤粉的燃盡；在二次風(fēng)下傾的情況下，隨著OFA風(fēng)率的增加，下?tīng)t膛的流場(chǎng)總體改變較小，一次

3、風(fēng)均能打破底部的死滯區(qū)。
　　在W型火焰爐上爐膛引入OFA射流時(shí)，必須使OFA射流能與爐內(nèi)各處煙氣充分混合，對(duì)于此問(wèn)題的研究采用的也是在冷態(tài)?；瘜?shí)驗(yàn)臺(tái)上，通過(guò)用乙二醇示蹤方法得到OFA射流的流動(dòng)軌跡，從而判斷OFA氣流在爐膛深度方向和寬度方向是否與煙氣氣流充分混合。對(duì)此分別研究OFA風(fēng)率、傾角及噴口結(jié)構(gòu)變化時(shí)，對(duì)OFA射流與煙氣混合的影響。對(duì)三種結(jié)構(gòu)的OFA噴口：直流結(jié)構(gòu)、內(nèi)直流外旋流、福斯特惠勒結(jié)構(gòu)安排工況。由示蹤圖片可以看出達(dá)

4、到最佳效果時(shí)，OFA風(fēng)率需至少在20%以上，OFA噴口傾角為30°，采用內(nèi)直流外旋流OFA噴口，外層旋流部分噴口所安裝的葉片應(yīng)選用彎曲葉片。
　　本文采用拉格朗日隨機(jī)顆粒軌道模型對(duì)爐膛進(jìn)行了氣固兩相的數(shù)值研究，主要研究了OFA傾角和風(fēng)率變化時(shí)，對(duì)爐膛溫度分布、煤粉燃盡程度及NOx排放濃度的影響。加裝OFA噴口后，爐膛出口煙溫和飛灰含碳量明顯提高，NOx排放量有一定程度降低。隨著OFA噴口下傾角度由0°變化到30°，爐膛出口煙溫和飛