自然循環(huán)汽包鍋爐的燃燒模擬與運(yùn)行優(yōu)化.pdf

1、鍋爐燃燒時，其內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)過程十分復(fù)雜，鍋爐實(shí)際運(yùn)行中進(jìn)行熱態(tài)實(shí)驗(yàn)存在很多的局限性，比如工作量大、測量方法復(fù)雜、工況調(diào)整比較困難等，因此數(shù)值模擬已經(jīng)成為國內(nèi)外研究者常用的研究手段。本論文通過對某電廠正在運(yùn)行的超高壓自然循環(huán)汽包鍋爐進(jìn)行數(shù)值模擬，分析爐內(nèi)空氣動力場、溫度場、煙氣組分濃度、NOx濃度以及煤顆粒運(yùn)動軌跡。再改變鍋爐運(yùn)行條件進(jìn)行模擬分析，總結(jié)鍋爐的最佳運(yùn)行條件。這對工程應(yīng)用具有重要價值，對我國建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會目標(biāo)

2、的實(shí)現(xiàn)具有重要意義。
　　燃燒器區(qū)域采用Pave劃分四邊形非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，爐內(nèi)其他區(qū)域采用Map劃分四邊形結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，經(jīng)驗(yàn)證網(wǎng)格質(zhì)量非常好。利用計算流體力學(xué)商業(yè)軟件對鍋爐不同工況進(jìn)行燃燒模擬，分析爐內(nèi)空氣動力場、溫度場、煙氣組分濃度、NOx濃度以及煤粉顆粒運(yùn)動軌跡，驗(yàn)證了本論文對網(wǎng)格劃分以及所選用數(shù)學(xué)模型的合理性。
　　研究結(jié)果表明:鍋爐在原工況下燃燒，爐內(nèi)氣流形成的四角切圓良好，并沿爐膛高度方向螺旋上升，空氣動力場較好，爐內(nèi)

3、高溫主要集中在燃燒器區(qū)域，O2與CO主要分布在燃燒器區(qū)域，CO2質(zhì)量濃度在爐膛出口處最高，NOx主要集中在爐內(nèi)的高溫區(qū)域，各噴口煤粉燃盡率良好。入射角小，爐內(nèi)氣流剛性強(qiáng)，爐內(nèi)中心火焰位置抬高，氣流充滿度不好，爐內(nèi)溫度低，煤粉燃盡率低;入射角大，氣流比較紊亂，容易沖刷水冷壁，氮氧化物排放量高，建議入射角在2°到5°之間。頂二次風(fēng)風(fēng)速小，爐內(nèi)空氣動力場好，爐內(nèi)中心火焰位置正好位于燃燒器區(qū)域，煤粉燃盡率高，氮氧化物排放量高;頂二次風(fēng)風(fēng)速大，爐