臥式循環(huán)流化床鍋爐流動(dòng)與燃燒特性的數(shù)值模擬.pdf

1、近年來，循環(huán)流化床鍋爐作為高效、低污染的燃煤設(shè)備，在全世界范圍內(nèi)受到廣泛的重視。但傳統(tǒng)的循環(huán)流化床鍋爐小型化困難，并不適宜于我國中小工業(yè)鍋爐(容量<35t/h的鍋爐)居多的情況。因此對小型化的臥式循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)行研究對于節(jié)省燃煤資源，減少污染物排放，具有重要意義。 本文通過選用一組適用于臥式循環(huán)流化床鍋爐的數(shù)學(xué)模型，對7MW臥式循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)行了氣固流動(dòng)特性和燃燒特性的數(shù)值模擬，研究其流動(dòng)、傳熱及燃燒特性。 在臥式循

2、環(huán)流化床氣固流動(dòng)特性模擬中，本文在顆粒動(dòng)力學(xué)理論和歐拉雙流體模型框架下，著重考察了臥式循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)氣固兩相流動(dòng)情況，得出了床內(nèi)顆粒濃度在水平方向和高度方向上的非均勻分布情況，壓力分布情況及局部速度分布情況，確認(rèn)了環(huán)-核結(jié)構(gòu)的存在。通過改變一次風(fēng)量，分析得出了相應(yīng)顆粒濃度、壓力的變化規(guī)律；分析了不同循環(huán)倍率下，爐內(nèi)流動(dòng)特性。一次風(fēng)量變化時(shí)，爐內(nèi)壓力、顆粒濃度也隨之變化：當(dāng)一次風(fēng)量增大時(shí)，沿床高的壓降減小，床層將變得更加稀薄。循環(huán)倍率對

3、爐內(nèi)流動(dòng)特性的影響也很大，在密相區(qū)，循環(huán)倍率越大，則顆粒濃度越高；在稀相區(qū)，循環(huán)倍率越小，則顆粒濃度越低。總的來看，隨著循環(huán)倍率增加，爐內(nèi)物料循環(huán)量增大，床層顆粒濃度逐漸增加。 在臥式循環(huán)流化床燃燒特性模擬中，本文得到了爐內(nèi)CO濃度分布、CO2濃度分布、氧氣濃度分布、炭濃度分布、溫度分布及爐內(nèi)流場，并把部分模擬計(jì)算結(jié)果與熱態(tài)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，吻合較好。通過變工況模擬計(jì)算，分別分析了一次風(fēng)與二次風(fēng)比率和給料量變化的情況下，爐內(nèi)流動(dòng)