1000MW褐煤鍋爐爐內(nèi)空氣動力場和燃燒過程數(shù)值模擬.pdf

1、我國褐煤資源豐富，發(fā)展大容量超超臨界褐煤鍋爐對我國褐煤資源利用和電力工業(yè)的持續(xù)發(fā)展具有重要意義。褐煤水分高、發(fā)熱量低、灰熔點低，易結(jié)渣，對燃燒的組織提出更高的要求。本文在國家“十一五”863課題的支持下開展褐煤鍋爐爐內(nèi)空氣動力場和燃燒過程的數(shù)值模擬研究，為大容量超超臨界褐煤鍋爐技術(shù)的開發(fā)提供參考。
　　在計算流體學軟件FLUENT平臺上，采用不同計算模型和網(wǎng)格對1000MW褐煤鍋爐爐內(nèi)空氣動力場?；囼炁_的流場進行模擬，并與試驗結(jié)

2、果進行對比。在此基礎(chǔ)上，對1000MW褐煤鍋爐爐內(nèi)空氣動力場進行數(shù)值模擬。研究表明，爐內(nèi)流場存在明顯的雙切圓氣流，切圓呈斜橢圓，斜橢圓氣流的形成是由于各組燃燒器射流在上游射流的作用下偏折角度不同造成的，爐膛出口氣流流場對稱性好，煙氣速度呈現(xiàn)兩側(cè)高、中間低，頂部高、底部低的特點，隨高度增加，爐膛出口速度趨于均勻；單爐膛雙切圓燃燒方式爐膛出口速度偏差小于單爐膛四角切圓燃燒鍋爐；中間截面取不同邊界條件對爐膛出口流場影響較小。
　　在計算

3、流體學軟件FLUENT平臺上，考慮水分影響，對某臺600MW褐煤鍋爐燃燒過程進行模擬，并與工業(yè)試驗結(jié)果對照，在此基礎(chǔ)上對1000MW褐煤鍋爐爐內(nèi)燃燒過程進行模擬計算，研究了1＃3#6#8#角一次風反切，主燃區(qū)二次風配風、水平濃淡燃燒器和WR燃燒器結(jié)構(gòu)等參數(shù)對爐內(nèi)流場、顆粒軌跡、熱負荷分布、氣相組分濃度等影響。研究表明一次風反切不能顯著影響爐內(nèi)總體流場分布，但是一次風反切可導致煤粉氣流與二次風射流的分離，延遲煤粉著火和燃盡，加強空氣分級效

4、果，降低爐內(nèi)氮氧化物排放水平；過強的一次風反切會導致爐內(nèi)燃燒器射流向火側(cè)產(chǎn)生滯止渦，在高溫高煤粉濃度和滯止作用下，容易形成煤粉顆粒結(jié)渣現(xiàn)象。二次風采用雙縮腰配風方式可加強爐內(nèi)旋轉(zhuǎn)氣流強度，降低側(cè)墻壁面和兩個切圓的中間截面的煙氣風速，提高空氣分級燃燒效果，降低主燃區(qū)煤粉燃燒強度，降低鍋爐整體氮氧化物排放。水平濃淡燃燒器和WR燃燒器一次風射流動量較小，因此在爐膛大尺度空間對煤粉燃燒過程影響微弱，提高水平濃淡燃燒器濃淡比有助于加強煤粉的分級燃