自然循環(huán)汽包鍋爐的燃燒模擬與運行優(yōu)化.pdf

1、鍋爐燃燒時，其內部的化學反應過程十分復雜，鍋爐實際運行中進行熱態(tài)實驗存在很多的局限性，比如工作量大、測量方法復雜、工況調整比較困難等，因此數(shù)值模擬已經成為國內外研究者常用的研究手段。本論文通過對某電廠正在運行的超高壓自然循環(huán)汽包鍋爐進行數(shù)值模擬，分析爐內空氣動力場、溫度場、煙氣組分濃度、NOx濃度以及煤顆粒運動軌跡。再改變鍋爐運行條件進行模擬分析，總結鍋爐的最佳運行條件。這對工程應用具有重要價值，對我國建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會目標

2、的實現(xiàn)具有重要意義。
　　燃燒器區(qū)域采用Pave劃分四邊形非結構化網格，爐內其他區(qū)域采用Map劃分四邊形結構化網格，經驗證網格質量非常好。利用計算流體力學商業(yè)軟件對鍋爐不同工況進行燃燒模擬，分析爐內空氣動力場、溫度場、煙氣組分濃度、NOx濃度以及煤粉顆粒運動軌跡，驗證了本論文對網格劃分以及所選用數(shù)學模型的合理性。
　　研究結果表明:鍋爐在原工況下燃燒，爐內氣流形成的四角切圓良好，并沿爐膛高度方向螺旋上升，空氣動力場較好，爐內

3、高溫主要集中在燃燒器區(qū)域，O2與CO主要分布在燃燒器區(qū)域，CO2質量濃度在爐膛出口處最高，NOx主要集中在爐內的高溫區(qū)域，各噴口煤粉燃盡率良好。入射角小，爐內氣流剛性強，爐內中心火焰位置抬高，氣流充滿度不好，爐內溫度低，煤粉燃盡率低;入射角大，氣流比較紊亂，容易沖刷水冷壁，氮氧化物排放量高，建議入射角在2°到5°之間。頂二次風風速小，爐內空氣動力場好，爐內中心火焰位置正好位于燃燒器區(qū)域，煤粉燃盡率高，氮氧化物排放量高;頂二次風風速大，爐