燃煤鍋爐摻燒生物質(zhì)氣燃燒特性及產(chǎn)物數(shù)值模擬.pdf

1、燃煤鍋爐中摻燒生物質(zhì)氣技術(shù)是近些年來發(fā)展起來的一種高效、低污染的清潔燃燒技術(shù)。結(jié)合目前國內(nèi)外燃煤鍋爐摻燒生物質(zhì)氣的研究及發(fā)展現(xiàn)狀，針對摻燒時面臨的許多現(xiàn)實和技術(shù)問題，論文利用數(shù)值模擬方法對燃煤鍋爐摻燒生物質(zhì)氣的燃燒過程進行了研究。主要研究內(nèi)容如下：
　　1．基于300MW機組燃煤鍋爐的結(jié)構(gòu)特性，依據(jù)生物質(zhì)氣與煤粉摻燒理論，搭建了生物質(zhì)氣和煤粉的混合燃燒模型，選取氣相湍流模型、氣固兩相流模型、氣相湍流燃燒模型、揮發(fā)分析出模型和焦炭燃

2、燒模型，輻射模型等對燃煤鍋爐摻燒生物質(zhì)氣的混燃過程進行數(shù)學描述。
　　2．利用Gambit對300MW機組燃煤鍋爐的爐膛結(jié)構(gòu)進行網(wǎng)格劃分，確定了數(shù)值模擬的邊界條件。利用Fluent對額定負荷工況下爐內(nèi)空氣場進行數(shù)值模擬，得到了爐內(nèi)良好的流場分布。并根據(jù)鍋爐設(shè)計工況，模擬不同的生物質(zhì)氣摻燒工況，計算得到不同工況下的初始條件和邊界條件。
　　3．分析了燃煤鍋爐摻燒不同溫度的生物質(zhì)氣前后各種燃燒工況下的爐膛內(nèi)部的速度場、溫度場以及

3、煙氣組分場等的分布規(guī)律。與純煤燃燒工況相比，摻燒后爐膛燃燒器區(qū)域氣流速度增大，爐膛出口O2和CO體積分數(shù)增大。隨著生物質(zhì)氣摻燒溫度從300℃到600℃，爐膛內(nèi)的最高燃燒溫度從1845K降到1745K，在爐膛出口處，O2體積分數(shù)逐漸升高， CO體積分數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢，CO2的體積分數(shù)逐漸升高。
　　4．分析了摻燒600℃生物質(zhì)氣不同噴口位置下爐內(nèi)燃燒的溫度場、速度場以及煙氣組分場等的分布規(guī)律。隨著噴口位置的上升，爐膛出口煙氣溫度下降；