当前位置:首页 > 行业资料 > 冶金工业 > 煤粉炉微油点火燃烧器的数值模拟
大连理工大学硕士学位论文煤粉炉微油点火燃烧器的数值模拟姓名:周孟申请学位级别:硕士专业:热能工程指导教师:李文蛟20081201煤粉炉微油点火燃烧器的数值模拟作者:周孟学位授予单位:大连理工大学相似文献(2条)1.期刊论文李文蛟.周孟.LIWen-jiao.ZHOUMeng煤粉炉微油点火燃烧器设计-应用能源技术2007,(10)介绍了对一台容量为50WM锅炉的煤粉燃烧器的改造过程.根据燃烧理论,将原来的煤粉燃烧器改造成了微油点火燃烧器,并介绍了燃烧器的设计思想,以及小油枪的计算方法.微油点火燃烧器采用了分级燃烧方式和二次风冷却技术,能够很好起到稳燃和冷却的作用.改造后的效果表明该燃烧器锅炉启停速度快,燃烧稳定,节约燃油,降低了生产成本.2.学位论文李新梦直流煤粉燃烧器富氧微油点火数值实验研究2008燃煤火力发电是目前各国所采用的主要发电方式之一,我国燃煤发电厂的发电机组装机容量占全国总装机容量的70%左右。目前,火力发电厂耗油主要用于机组启停及低负荷稳燃,尤其是在近年煤种多变、煤质低劣和机组调峰启停次数增加的情况下,燃烧用油大大增加了燃煤火电厂的发电成本。因此,节约煤粉锅炉燃油已成为火电厂节能的重要课题之一。富氧微油点火稳燃系统利用雾化极好的富氧和燃油的混合物燃烧所释放的热能,在一次风煤粉喷口内形成3T区域(3T:Temperature温度,Turbulence湍流度,Time时间),在稳燃回流区内,使煤粉具有较高的温度与较强的湍流度,提前了点火时间,将顺流相遇的浓相煤粉进行持续加热,使煤粉达到燃点而着火。由于富氧气体中的氧浓度高、反应快、燃烧温度高,使稳燃回流区迅速达到高温状态,迅速加热引燃整个喷口的一次风煤粉,实现该燃烧器一次风煤粉喷口的可靠点火与低负荷稳燃。富氧微油点火稳燃技术可以大幅度减少电站锅炉点火用油和低负荷运行时的助燃油、提高机组的调峰适应能力。同时,也可以很好地解决低挥发分煤的着火、稳燃和燃尽的问题。本课题依据邹县电4#燃煤发电机组300MW锅炉煤粉燃烧器的相关参数,应用FLUENT软件对富氧微油燃烧器内的气相流场、钝体出口处的流场、温度场进行了数值模拟。煤粉在燃烧器内的燃烧包括挥发分的释放、焦炭颗粒的燃烧、辐射传热、颗粒运动和气相流动以及湍流燃烧,涉及流体动力学、传热传质及燃烧等多个学科。本文选用标准k-ε双方程湍流模型、欧拉(Eulerian)--拉格朗日(Lagrangian)离散项模型、非预混燃烧守恒标量的PDF模型、P-1辐射传热模型来进行数值计算,综合模拟燃烧器内气固两相湍流燃烧过程。在燃烧器结构不变的情况下,改变煤粉粒径、煤粉浓度、一次风速、油枪侧热风风速、温度等边界条件,对气相和气固两相进行模拟分析。本文进行的数值实验得出了煤粉浓度对着火温度与着火距离的影响规律,反映出煤粉在富氧微油点火燃烧器内的着火方式的变化规律。研究结果表明,利用富氧微油点火燃烧器能快速稳定点燃邹县电厂烟煤,在壁温为1200K,一次风速为23m/s条件下,煤粉浓度以0.4kg/kg为佳。油枪燃烧导管与一次风管是两股交叉射流,一次风煤粉在油枪前部1.15~1.45m区域内形成回流漩涡区。煤粉气流首先在靠近油枪的一侧着火后,火焰中心(即高温区)逐渐向另一侧移动,在出口形成一个向外扩展的火炬。煤粉气流的着火温度随浓度的增加而降低,着火距离因着火方式的不同,随着煤粉浓度的增加,先降低后增加。在燃用某电厂烟煤时,煤粉浓度在0.25kg/kg左右存在着火方式的转变,小于0.25kg/kg时,着火方式向多相着火转变,大于0.25kg/kg时为均相着火。当煤粉浓度低时,煤粉气流的着火趋向于多相着火,随煤粉浓度的升高煤粉气流着火温度是降低的。煤粉粒径越小,点火性能越好。因粒径越小,比表面积越大,扩散率越高,热解和焦炭燃烧的速率较快,煤粉越容易点燃。小油枪燃烧产生的高温气体的温度越高,点火性能越好。油枪的射流风速应与燃烧器进风的风速相互匹配,并不是越高越好。钝体后存在三回流结构,在钝体出口处上下存在一回流区,一大一小;另外,在出口850~1050mm处也存在一回流区。富氧微油燃烧器使更多的煤粉进入回流区着火燃烧并反复循环,也提高了中心回流区的烟气温度,从而强化了高温烟气对煤粉气流的加热。气化燃油富氧燃烧产生的高温CO2有利于着火的高温回流区,使得火焰传播速度加快,提高火焰稳定性;另外,回流区低速区的存在使得具有较低火焰传播速度的燃烧介质的着火火焰能够稳定存在,提高了火焰的稳定性。另外,该燃烧器存在较大的富氧燃烧区,对降低NOx也十分有利。本文通过对富氧微油点火燃烧器的数值实验研究,得出了四角切圆燃烧煤粉炉的富氧微油点火燃烧器内的流动、传热和燃烧过程的规律,为燃烧器的合理设计与改造、运行调试等提供了重要的依据。本文链接:授权使用:上海海事大学(wflshyxy),授权号:83243133-0c42-4bb1-8d3d-9dd3012d5afc下载时间:2010年8月15日
本文标题:煤粉炉微油点火燃烧器的数值模拟
链接地址:https://www.777doc.com/doc-330040 .html