富氧旋流燃燒器優(yōu)化設(shè)計與數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著全球變暖效應(yīng)的日趨嚴(yán)重，CO2作為溫室氣體最主要的來源，越來越多的國家和地區(qū)開始重視和參與到二氧化碳的減排工作中。燃煤電廠作為全球二氧化碳的主要排放源之一，由于其巨大的排放基數(shù)，使得發(fā)展大規(guī)模的二氧化碳減排和捕集技術(shù)迫在眉睫。富氧燃燒技術(shù)憑借其高減排、高經(jīng)濟性、鍋爐改造適應(yīng)性強等特點，成為當(dāng)前碳捕獲技術(shù)中研究的熱點，而燃燒器的開發(fā)則是富氧燃燒技術(shù)走向大范圍工業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵問題之一。
　　本文以某富氧燃燒鍋爐所采用的12MW純氧

2、預(yù)混式富氧旋流燃燒器為研究對象，主要的研究內(nèi)容包括三大部分：富氧煤粉燃燒特性研究及動力學(xué)參數(shù)計算、單燃燒器燃燒性能模擬研究及優(yōu)化、全爐膛燃燒器試驗與模擬分析。
　　本文研究了不同氣氛下煤粉的燃燒特性，發(fā)現(xiàn)富氧氣氛下煤粉揮發(fā)分析出溫度升高、煤粉著火點溫度升高、最大燃燒失重速率減小以及燃盡時間增長等現(xiàn)象，并在單燃燒器的數(shù)值模擬中進一步驗證了氣氛變化對實際鍋爐中煤粉燃燒的影響。提出了通過優(yōu)化回流區(qū)分布和增加燃燒氧濃度的方法，以改善富氧氣

3、氛下燃燒器的燃燒性能。
　　研究了燃燒器旋流強度、一、二次風(fēng)配風(fēng)比率以及一次風(fēng)含氧量等參數(shù)變化對燃燒的影響，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化旋流強度以及一、二次風(fēng)配風(fēng)比率對燃燒特性改善明顯，但在平均燃燒氧濃度不變的情況下，提高一次風(fēng)氧濃度，對燃燒器的燃燒性能改變不顯著。進一步研究了濃淡分離結(jié)構(gòu)對燃燒的影響，并針對富氧燃燒特點設(shè)計和研究了一種帶有中心引風(fēng)的燃燒器。研究結(jié)果表明，采用帶中心引風(fēng)結(jié)合內(nèi)濃外淡的燃燒方式，可以有效改善富氧氣氛下煤粉的燃燒特性，減小