四角切圆煤粉炉炉内燃烧及配风的数值模拟

大连理工大学硕士学位论文四角切圆煤粉炉炉内燃烧及配风的数值模拟姓名：刘丽萍申请学位级别：硕士专业：热能工程指导教师：李素芬20081201四角切圆煤粉炉炉内燃烧及配风的数值模拟作者：刘丽萍学位授予单位：大连理工大学相似文献(10条)1.期刊论文李小文.LIXiao-wen四角切圆燃烧煤粉炉低负荷无油稳燃技术-华中电力2000,13(5)四角切圆燃烧煤粉炉低负荷无油稳燃是决定机组低负荷运行安全性和经济性的关键,其影响技术的优劣因素很多.三门峡华阳发电有限责任公司通过各方面的努力对两台300MW机组锅炉实现了150MW不投油稳定运行.2.期刊论文刘汉周.邹和根.郭涛.卢啸风.王大军.文军.辛明道四角切圆煤粉炉天然气再燃烧技术的试验研究-热力发电2006,35(1)在一台按1:12.5比例建造的50MW机组切圆燃烧煤粉锅炉冷模试验台上对煤粉燃烧射流、天然气再燃射流、燃尽风射流的混合特性进行了试验研究,并对射流间的混合特性进行了计算机数值模拟.在此基础上,在四川江油电厂50MW机组的6号炉上首次完成了天然气再燃脱氮的实炉试验.结果表明,利用冷模试验研究与计算模拟的方法对切圆煤粉炉天然气再燃技术进行系统设计合理;在燃用劣质贫煤(热值约17MJ/kg,灰分约41%)的切圆煤粉炉上,采用前后墙对冲喷射天然气及OFA的再燃脱氮技术是可行的.当天然气热值为15.6%时,NOx的降低率为42.7%.3.学位论文孟凡敬350MW四角切圆煤粉炉燃烧及NO,x排放的数值模拟2008本文借助FLUENT平台，用软件中的非预混模型对大连华能电厂1＃350MW四角切圆煤粉炉炉内的流动、传热、燃烧及NOx排放进行了数值模拟。为了减小数值伪扩散的影响，模拟中采用了改进网格系统的措施，使流动入口方向垂直于网格边界进入锅炉，而不是与网格边界成45°夹角方向进入锅炉，并且通过模型简化使整个锅炉的网格全部为六面体网格。文中采用混合分数法来模拟挥发份的燃烧，用Realizablek-ε紊流模型模拟气相湍流输运，用P-1辐射模型计算辐射传热，用随机颗粒轨道模型对固体颗粒湍流扩散的进行求解；用双匹配速率模型计算颗粒挥发份析出过程；用动力学/扩散控制反应速率模型计算焦炭燃烧过程，用后处理计算炉内NOx的分布。文中针对锅炉的实际情况，模拟了五种各停用不同层一次风的不同种工况，指出了停用最下层A层一次风为较优运行方式，在此基础上研究了燃尽风风速对NOx排放的影响，指出了燃尽风风速为40m/s时，炉膛出口NOx排放量最少，最后针对整个锅炉内部的燃烧情况进行了基本分析，分析结果表明：炉内最高温度出现在燃烧器区域，随着炉膛高度的增加，温度先增加后降低；整个炉膛空间存在旋转流场，从下至上旋转强度从弱到强，然后再逐渐减弱，直到炉膛出口仍存在残余旋流；炉内CO和CO2的质量浓度分布与温度分布有很大关系，高温区对应着高的CO质量浓度和低的CO2质量浓度；NOx大量出现在高温度高氧量的燃烧器区域的切圆部位，在整个炉膛的中心区域生成较少的NOx，燃尽风能降低NOx的生成量，在炉膛折焰角上部区域HCN又能被氧化成NOx，从而造成了NOx分布的增多；此外本文还分析了煤粉粒子的轨迹，数值模拟结果可以为锅炉的运行提供参考依据。4.期刊论文翁安心.周昊.王正华.池作和.蒋啸.岑可法大型四角切圆煤粉炉常用煤种及其混煤燃烧时NOx排放特性研究-热力发电2003,32(10)在一维沉降炉上对某电厂燃用的几种褐煤及其混煤燃烧时的NOx排放特性进行了研究,着重考察了炉膛温度、过量空气系数、二次风风温、一二次风配比、给粉量以及掺混比对NOx排放的影响.为大型电厂锅炉高效清洁燃烧提供了理论依据.5.学位论文刘霞400t/h四角切圆煤粉炉分级燃烧技术降低NOx排放的研究与数值模拟2004在过去几十年中,煤粉燃烧技术的发展主要基于电厂锅炉运行所积累的经验以及一些小规模试验装置所测得的数据,这些经验和数据有极大的局限性.随着计算机技术的不断发展,燃烧过程的数值模拟已经成为燃烧理论研究和燃烧装置设计的重要手段.该文主要利用计算流体力学(CFD)软件对天生港SG-400/140-M410四角切圆煤粉炉燃烧情况进行数值模拟,研究炉内流动、传热传质和燃烧过程,预报了炉内的速度场、温度场、各组分的浓度场、颗粒轨迹以及整个炉膛内旋流数分布等各个参数,给出炉内的NOx分布,并与实际情况进行比较.在此基础上,拟对此炉进行低NOx改造.该文总结分析了各种低NOx改造方法,针对该文研究对象的实际情况选择了增加一层燃烬风,保持一次风不变,减少二次风总量,调整二次风配比方式来降低NOx排放.由二次风配比方式的不同,进行了四种变工况研究.结果表明,这四种工况都能不同程度地降低NOx的排放,且调整燃烧风得当将提高锅炉燃烧效率,使整个炉膛温度水平有所提高,炉膛出口的飞灰含碳量降低.这就说明,分级燃烧能够降低NOx的排放,且分及强度愈大,愈有利于NOx的降低.6.期刊论文柏静儒.王保文.周志永.王擎.孙键.BAIJing-ru.WANGBao-wen.ZHOUZhi-yong.WANGQing.SUNJian四角切圆煤粉炉炉内空气动力学特性的数值研究-东北电力学院学报2005,25(6)与实验研究相比,数值模拟技术具有所需成本较低、快速、准确方便等诸多突出的特点,因此本文采用数值模拟技术对四角切圆煤粉炉内空气动力场进行了较为准确的计算,并根据数值计算结果对炉内一些重要位置的相关物理参量进行了详细的研究和讨论,从而为该类锅炉的设计、改造和优化运行提供一定的帮助.7.期刊论文陈冬林.陈技元.刘泽利四角切圆与W火焰煤粉炉燃烧特性差异分析-湖南电力2001,21(2)分析了2种炉型炉膛中的气流动力结构特点,并据此比较分析了煤粉在2种炉型中燃烧时炉内的温度场分布特点、煤粉气流的着火特性及燃烧稳定性、煤粉粒子的燃尽条件、炉内的结渣倾向等,以便于读者对四角切圆炉与W炉的结构特点及燃烧特性有比较全面的了解.8.学位论文臧丹丹410t/h四角切圆锅炉分级燃烧技术降低NO,X冷态流动特性的试验研究及数值模拟2005减少电站锅炉NOx排放是控制环境污染的重要方面。天生港发电有限公司8号SG-400/140-M410型四角切圆煤粉炉运行中NOx排放高，运用分级燃烧原理对传统的煤粉炉燃烧系统进行综合改造，本课题采用试验及数值模拟方法对采用分级风改造的锅炉进行研究，以确定改造是否会对炉内空气动力场产生不良影响，为后期进行的热态试验提供理论上的指导。改造方法为维持一次风风量，降低二次风风量，将二次风减小部分采用分级风方式送入锅炉，降低主燃烧区域的氧气浓度，以抑制煤粉燃烧过程NOx的形成，并在炉墙附近及炉膛上部增大氧气浓度，实现富氧燃烧，避免水冷壁及过热器的高温还原性腐蚀。根据相似模化原理，在锅炉模型上进行了冷态试验研究，采用PIV粒子成像测速仪对炉内流场进行了测量。研究了燃烧器不同配风(即改变燃烧器各次风的动量流率比)情况下炉内空气动力场的分布。同时采用FLUENT软件对分级风风率不同、二次风喷口面积不同、二次风偏转角度不同以及反切燃烧方式下的炉内空气动力场进行了数值模拟，分析比较了炉内气流速度场、一二次风在不同工况下的分布规律、气流充满度、旋转动量流率矩、相对切圆直径等参数，将数值模拟的结果和冷态试验研究的结果进行了对比，计算结果与试验结果吻合较好，表明数值模拟研究是真实可靠的。通过分析研究，本文认为：增设分级风喷口后，降低NOx排放量的同时炉内动力流场发生变化，但不会对锅炉运行质量产生明显不良影响；通过部分二次风偏转，可在水冷壁附近形成良好的氧化气氛，防止结渣和高温腐蚀；增设分级风喷口减小了二次风风量，造成射流强度变小，可适当减小二次风喷口面积，增强射流刚性，有利于防止煤粉气流贴壁和冲墙；通过燃烧器上半部分二次风及分级风反切，降低了速度不均匀系数及残余扭转，从而可削弱出口余旋来缓和烟道偏流。结果表明增设分级风喷口降低NOx的同时会改变锅炉原始运行状况，通过采取适当的燃烧方式如提高二次风风速、燃烧器上半部二次风反切等可在降低NOx的同时确保炉内良好的空气动力状况。9.期刊论文王保文.王擎.孙键四角切圆煤粉炉内温度分布的数值预测-东北电力技术2004,25(4)采用数值模拟的方法以吉林热电厂1台670t/h四角切圆煤粉炉为研究对象,对炉内的温度分布进行了详细的数值预测,通过计算结果与实验测试值的比较,证明所采用的计算方法的可行性和计算结果的合理性.10.学位论文王宏伟SG400t/h燃油炉改煤粉炉的炉内空气动力场研究2004燃油电厂改烧煤工程是随着国家能源政策和能源结构的调整、为适应电力市场和燃油发电厂自身生存需要的一项新的技改工作.该课题对400t/h锅炉油改煤技术进行了讨论,针对燃油锅炉炉膛容积小,热负荷高,如受热面不改动,锅炉将有可能出现如结焦、超温、受热面磨损等问题,采取了煤粉燃烧技术进行油炉改煤粉炉,通过对炉内空气动力场的研究,提出燃烧器的技术设计,进行炉内冷态空气动力场的等温模化和数值模拟,了解油炉改煤粉炉炉膛结构和燃烧器布置方式下炉内空气动力特性.通过不同工况的对比研究找出原因,提出改造方案,解决油炉改造煤粉炉的技术问题.改造后锅炉一次点火成功,满负荷运行各主要参数正常,其热效率达91.5﹪,达到且超过了预期目标.通过冷态模化试验确定炉膛内空气动力场分布规律,对A层一次风喷口和AA层二次风风速进行了全面测量,一、二次风的均匀性较好.炉内强风环明显,直径约5.1-5.5m,气流充满度良好,炉内停滞区小.炉内切园基本不偏斜,贴壁风速较大.对一次风道、乏气总管、再循环管和热风道测量元件进行了实验标定,确定出相应测量元件的速度系数,其结果为锅炉的调试和正常运行提供了必要的依据.以经典k-ε双方程湍流模型为基础,对炉内气相湍流流动进行了数值模拟,冷态模化试验得到的炉内流场情况与数值计算结果互相吻合良好,说明采用经典k-ε双方程湍流模型对四角切圆燃烧锅炉进行数值模拟是可行的.基于冷态模化和数值模拟的结果,该文提出的燃烧器改造方案和运行上应合理控制的各项参数,合理供风.根据这些原则制定的改进措施等到电厂的采用,并在运行中取得了良好效果.本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：d25e7959-60af-47c0-88bb-9de100939b28下载时间：2010年8月29日