35MWth鍋爐直供氧式旋流燃燒器速度場試驗(yàn)及全爐膛數(shù)值模擬.pdf

1、近些年來，日益嚴(yán)重的“溫室效應(yīng)”對全球范圍內(nèi)的生態(tài)和氣候造成了明顯的影響，嚴(yán)重制約著人類社會的發(fā)展，因此控制溫室氣體的排放勢在必行。而我國的能源供應(yīng)又是以煤炭為主，調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)在短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)。富氧燃燒（Oxy-fuel）技術(shù)作為一種有效的碳捕集技術(shù)具有巨大的發(fā)展?jié)摿?，得到許多國家的重視。而目前富氧煤粉燃燒器的研究大多仍處于中試階段，尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。
　　本文結(jié)合富氧燃燒技術(shù)特性和0.3MWth直供氧式旋流燃燒器的特點(diǎn)設(shè)

2、計(jì)出適合35MWth的富氧燃燒鍋爐的富氧燃燒器，重點(diǎn)考慮影響該燃燒器燃燒火焰長度的因素。根據(jù)鍋爐容量和設(shè)計(jì)煤種進(jìn)行燃燒器的熱力計(jì)算，針對不同一次風(fēng)速和內(nèi)外二次風(fēng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)工況并進(jìn)行冷態(tài)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明內(nèi)外二次風(fēng)旋流強(qiáng)度均不宜太大，以免產(chǎn)生擴(kuò)散氣流，且攜帶煤粉的一次風(fēng)也不能過大以免破壞回流區(qū)。在此基礎(chǔ)上，通過數(shù)值模擬方法對燃燒器及爐膛內(nèi)的煤粉燃燒過程進(jìn)行模擬，模擬結(jié)果表明該燃燒器設(shè)計(jì)合理，可以較好的組織煤粉的富氧燃燒，溫度分布和濃度分布都

3、較為合理，具有一定的火焰調(diào)節(jié)能力，能滿足35MWth鍋爐的燃燒要求。
　　對于本文所設(shè)計(jì)的燃燒器，最內(nèi)層的內(nèi)二次風(fēng)輸送純氧，其旋流強(qiáng)度直接影響煤粉與氧氣的前期混合和燃盡程度，為使煤粉及時(shí)著火燃燒，應(yīng)增大內(nèi)二次風(fēng)旋流強(qiáng)度，以強(qiáng)化氧氣和煤粉的早期混合；一次風(fēng)攜帶煤粉位于內(nèi)二次風(fēng)和外二次風(fēng)之間，其剛性對于回流區(qū)有重要影響，為使煤粉能完全與內(nèi)二次風(fēng)混合，一次風(fēng)速不能過高，以免破壞回流區(qū)；燃燒器的外二次風(fēng)量最大且位于整個(gè)氣流最外層，其衰減程