300MW四角切圓鍋爐氣固兩相流動(dòng)的研究.pdf

1、國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)：TK224 國(guó)際圖書分類號(hào)：621. 18 工學(xué)碩士學(xué)位論文 300MW 四角切圓鍋爐氣固兩相流動(dòng) 四角切圓鍋爐氣固兩相流動(dòng) 的研究 的研究 碩 士 研 究 生： 趙翠玲 導(dǎo) 師： 秦裕琨 教授 副 導(dǎo) 師： 孫紹增 教授 申 請(qǐng) 學(xué) 位： 工學(xué)碩士 學(xué) 科 、 專 業(yè)： 熱能工程 所 在 單 位： 能源科學(xué)與工程學(xué)院 答 辯 日 期： 2007 年 7 月 授予學(xué)位單位： 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文

2、 - - I摘 要 四角切圓燃燒方式是目前我國(guó)電站應(yīng)用最廣、最成熟的煤粉燃燒方式。隨著我國(guó)對(duì)節(jié)能環(huán)保的要求越來越高，四角切圓鍋爐內(nèi)的流動(dòng)、燃燒、傳熱、傳質(zhì)等特性越來越成為相關(guān)學(xué)者的研究重點(diǎn)，并且隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展在研究過程中越來越多的人們借助于數(shù)值模擬的手段。 本文采用 FLUENT 軟件對(duì)影響計(jì)算效果的重要因素—網(wǎng)格，進(jìn)行了研究。主要研究了四角切圓鍋爐的截面網(wǎng)格形式，并將研究結(jié)果應(yīng)用于勝利電廠#3 鍋爐，對(duì)該鍋爐進(jìn)行了爐內(nèi)氣相流場(chǎng)

3、以及燃燒器內(nèi)氣相和氣固兩相流場(chǎng)的數(shù)值模擬，而且進(jìn)一步結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)其曾出現(xiàn)的爐內(nèi)切圓反轉(zhuǎn)現(xiàn)象進(jìn)行了計(jì)算研究。 文中研究了四種較典型的四角切圓鍋爐截面網(wǎng)格劃分形式：截面為扇形網(wǎng)格的網(wǎng)格 A，兩個(gè)對(duì)角部分為長(zhǎng)方形，其余區(qū)域?yàn)樯刃蔚慕孛婢W(wǎng)格 B，四個(gè)切角附近為扇形，其余部分為長(zhǎng)方形的截面網(wǎng)格 C，以及最為常見的三角形截面網(wǎng)格 D。利用該四種網(wǎng)格對(duì)一臺(tái) 1025t/h 的鍋爐的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行了數(shù)值模擬，通過計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較得出網(wǎng)格

4、C 較適合于四角切圓鍋爐的截面網(wǎng)格劃分，并將該網(wǎng)格用于勝利電廠#3 鍋爐的爐內(nèi)氣相流場(chǎng)的數(shù)值模擬，通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證，計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。 利用可再現(xiàn)的 k－ε湍流模型及隨機(jī)顆粒軌道模型對(duì)燃燒器進(jìn)行的冷態(tài)單相和氣固兩相的數(shù)值模擬結(jié)果顯示：一次風(fēng)分離后，一次風(fēng)淡側(cè)在逆時(shí)針方向有分速度，產(chǎn)生正向動(dòng)量，一次風(fēng)濃側(cè)在順時(shí)針方向有分速度，產(chǎn)生反向動(dòng)量，一次風(fēng)濃側(cè)的這種反向偏轉(zhuǎn)形成了爐內(nèi)切圓反轉(zhuǎn)的因素之一。 本文最后分三部分對(duì)爐內(nèi)燃燒器

5、區(qū)域的流場(chǎng)進(jìn)行了動(dòng)量平衡計(jì)算。首先，對(duì)燃燒器下部區(qū)域的兩層一次風(fēng)及四層二次風(fēng)進(jìn)行了冷態(tài)?；蟮膭?dòng)量平衡計(jì)算；其次，對(duì)爐膛的整個(gè)燃燒器區(qū)域進(jìn)行了冷態(tài)模化后的動(dòng)量平衡計(jì)算和熱態(tài)設(shè)計(jì)工況下的動(dòng)量平衡計(jì)算；最后，對(duì)一次風(fēng)的濃淡側(cè)均不偏離的工況進(jìn)行了爐內(nèi)冷熱態(tài)的動(dòng)力場(chǎng)的動(dòng)量平衡計(jì)算。前兩部分的計(jì)算均得出了爐內(nèi)切圓反轉(zhuǎn)的臨界條件，第三部分的計(jì)算結(jié)果顯示，無論是在冷態(tài)?；r下還是在熱態(tài)設(shè)計(jì)工況下，爐內(nèi)的正向動(dòng)量矩均大于反向動(dòng)量矩，因此爐內(nèi)不存在反轉(zhuǎn)