圆周浓淡旋流燃烧器喷口附近结渣特性的研究

摘要

锅炉所应用的圆周浓淡旋流燃烧器区域结焦严重，极大地影响了锅炉运行的安全性和经济性，因此如何减轻结渣一直是工程界关心的问题。本文采用数值模拟方法来研究燃用烟煤的600MW锅炉的圆周浓淡旋流燃烧器喷口结渣特性及喷口结构、内二次风风量及外二次风叶片角度对结渣过程的影响。将单相热线试验与单相数值模拟结果对比，并用现场照片对比，表明计算模型合理。
　　本文运用燃烧模型全面研究了旋流燃烧器喷口结构、内二次风风量及外二次风叶片角度对燃烧器出口区域燃烧的影响，综合比较得出优化的燃烧工况。计算结果表明，将内二次风喷口向炉内推进至距外二次风扩口后端的模型燃烧器在喷口外着火、着火距离相对适中。外二次风旋流强度增大，煤粉初期燃烧剧烈，回流区出现位置早。在内外二次风总量不变的情况下，内二次风风量增加，回流区推迟，降低初期燃烧程度。
　　在通过燃烧模型求解得到的温度场的基础上，使用颗粒粘附模型求解粘附到水冷壁上的飞灰颗粒数目。计算结果表明：设计燃烧器喷口结渣严重，颗粒粘附率达到33.2％；在设计燃烧器的基础上中心风和一次风风量不变，内外二次风总风量不变下，内二次风风量增加20%时，颗粒粘附率可降低至11.8%；将外二次风叶片角度调整为15°时，颗粒粘附率可降低至8.73%；改变燃烧器喷口结构，将内二次风喷口向炉内推进至距外二次风扩口后端，此时的颗粒粘附率是18.3%。

目录

圆周浓淡旋流燃烧器喷口附近结渣特性的研究

Effect of Parameters on the Slagging Near a Circumferential Bias Swirl Burner

摘要

Abstract

绪论

1.1 课题背景

1.2 结渣机理

1.3 旋流煤粉燃烧的技术特点

1.4 旋流煤粉燃烧器的类型

1.5 课题来源及研究内容

1.6 本章小结

第2章 锅炉及应用圆周浓淡燃烧器概况

2.1 电站锅炉概况

2.2 圆周浓淡旋流燃烧器的结构及原理

2.3 圆周浓淡旋流燃烧器出现的问题

2.4 本章小结

第3章 单相流动特性的验证

3.1 热线风速仪简介

3.2 单相流动特性的验证

3.3 本章小结

第4章 煤粉燃烧过程的数值模拟

4.1 数学模型选择

4.2 计算工况

4.3 喷口结构对炉内流动特性的影响

4.4 内外二次风量比对燃烧性能的影响

4.5 外二次风叶片角度对燃烧性能的影响

4.6 本节小结

第5章 水冷壁上颗粒粘附的数值模拟

5.1 结渣模型

5.2 喷口结构对水冷壁上颗粒粘附的影响

5.3 内外二次风量对水冷壁上颗粒粘附数目的影响

5.4 外二次风叶片角度对结渣的影响

5.5 本章小结

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结论

参考文献

攻读学位期间待发表的学术论文

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致谢