700MW切圓鍋爐混煤燃燒過程的數(shù)值模擬.pdf

1、我國是以煤炭為主要能源的大國，煤炭占能源生產(chǎn)總量的比重為70.7﹪(2002年)，我國大部分煤炭都是直接用于燃燒的，其燃燒產(chǎn)生的污染物是破壞生態(tài)環(huán)境的主要污染源之一。 鍋爐的設(shè)計制造、調(diào)峰機組低負荷穩(wěn)燃、爐內(nèi)結(jié)渣、污染物控制等，都需要了解爐內(nèi)的燃燒、流動、溫度等狀況。而通過傳統(tǒng)試驗測量的方法只能夠得到有限的數(shù)據(jù)，而今隨著計算機和煤粉燃燒理論模型的發(fā)展，數(shù)值試驗成為了爐內(nèi)過程研究的另一個重要手段，而且通過數(shù)值試驗的方法還可以彌補傳

2、統(tǒng)試驗的不足。 切圓燃燒煤粉爐，在世界范圍內(nèi)都占有很大市場，從我國的電廠現(xiàn)狀來看，直流燃燒器四角切圓燃燒方式約占80﹪。本文用數(shù)值模擬的方法，對三菱公司生產(chǎn)的MB-FRR型鍋爐(最大連續(xù)蒸發(fā)量為2290t/h)的燃燒過程進行了多個工況的計算分析，以期對鍋爐的優(yōu)化設(shè)計和運行提供有益的指導(dǎo)。 鍋爐內(nèi)的燃燒過程是非常復(fù)雜的湍流流動和反應(yīng)過程，它涉及到三維湍流、多相、多組分流動；而熱量的傳遞又包括對流換熱、輻射換熱、熱傳導(dǎo)；涉及

3、到相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)又包括氣相燃燒、顆粒相燃燒等。本文采用非預(yù)混燃燒模型，揮發(fā)分的氣相湍流燃燒用混合分數(shù)法來模擬，用標準k-ε紊流模型模擬氣相湍流輸運，用P-1輻射模型計算輻射傳熱，對氣相流場采用非交錯網(wǎng)格的SIMPLE差分方法求解，對固體顆粒湍流擴散的求解則采用隨機顆粒軌道模型。顆粒的揮發(fā)分析出及焦炭的氧化過程是顆粒反應(yīng)的模擬重點，顆粒揮發(fā)分析出過程的模擬采用Kobayashi模型；焦炭燃燒過程模擬則采用動力學(xué)/擴散控制反應(yīng)速率模型。