1000MW超超臨界褐煤鍋爐爐內(nèi)燃燒過程的數(shù)值模擬.pdf

1、我國擁有豐富的褐煤資源，褐煤利用方式以燃煤發(fā)電為主。超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)是目前世界上成熟、先進(jìn)、高效的發(fā)電技術(shù)，是我國目前發(fā)展?jié)崈裘喊l(fā)電技術(shù)的優(yōu)先選擇。褐煤具有水分高、灰分高、發(fā)熱量低的特點(diǎn)，對燃燒技術(shù)要求較高，目前國內(nèi)還沒有燃褐煤的1000MW等級(jí)超超臨界鍋爐。本文通過數(shù)值模擬的方法研究燃用褐煤的1000MW等級(jí)超超臨界鍋爐燃燒過程，為開發(fā)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的1000MW等級(jí)超超臨界褐煤鍋爐燃燒系統(tǒng)提供參考。
　　本文利用計(jì)算流體力學(xué)

2、軟件PHOENICS，對國內(nèi)首臺(tái)1000MW單爐膛雙切圓超超臨界褐煤鍋爐爐內(nèi)燃燒過程進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。在爐內(nèi)過程數(shù)值模擬中，氣相湍流流動(dòng)采用k-ε雙方程模型，氣固兩相流動(dòng)采用基于IPSA算法的雙流體模型，輻射傳熱采用六通量熱流法，水分蒸發(fā)采用擴(kuò)散模型，揮發(fā)分析出采用單步反應(yīng)模型，揮發(fā)分燃燒采用EBU-Arrhenius模型，焦炭燃燒采用擴(kuò)散－動(dòng)力模型，將NOx生成作為爐內(nèi)過程數(shù)值模擬的后處理過程進(jìn)行模擬。采用有限差分法來離散微分方程，

3、對控制方程的求解采用SIMPLEST算法，在直角坐標(biāo)系下的非均勻交錯(cuò)網(wǎng)格系統(tǒng)中求解。
　　論文研究了燃盡風(fēng)率、燃盡風(fēng)位置、燃盡風(fēng)風(fēng)速和一次風(fēng)率、一次風(fēng)速、主燃區(qū)二次風(fēng)分配等因素對爐內(nèi)流場、溫度場、焦炭燃盡和NOx生成的影響。研究表明：燃盡風(fēng)率增加NOx排放降低但不利于焦炭燃盡；燃盡風(fēng)上移有利于降低NOx排放，但是爐內(nèi)焦炭燃盡情況變差；燃盡風(fēng)速增加爐膛出口焦炭含量降低，同時(shí)又會(huì)增加出口煙溫偏差；一次風(fēng)率增加焦炭燃盡較好，但氣流刷壁的