工业锅炉新型石油焦富氧燃烧器冷态实验与数值模拟

摘要

燃烧器是锅炉燃烧设备中的重要部件，其首要功能是向炉膛中输送燃料和空气，其次炉膛空气动力场和燃烧工况调节也是通过燃烧器来实现的。在燃烧器设计阶段一般要考虑多个方面因素，包括:能组织良好的流场形态，着火及时，燃烧稳定，运行可靠，不易烧坏和磨损同时还要有较好的适应性和负荷调整性，实现低污染燃烧等。因此，燃烧器的设计和运行是保证锅炉燃烧设备正常运行的重要因素。一般在新型燃烧器点火试验之前要进行燃烧器的冷态实验和数值模拟来研究其流场特性和运行特征，以此来进一步核实设计理念，测试可行性，为进一步的热态试验和正常运行提供重要的数据参考和调节依据。
　　 本文针对一个功率为1.5MW，设计燃料为石油焦粉体燃料的工业锅炉富氧燃烧器其流场特性通过冷态实验和数值模拟两种方式进行研究。其中冷态试验中运用了温度标记法，数值模拟通过商业模拟软件FLUENT进行计算。这里温度标记法是通过液态二氧化碳汽化吸热来冷却某一股风的冷标记法。试验中的温度测量则是通过红外热像仪来捕捉瞬时温度场，最后用MATLAB等软件处理红外热像仪拍摄的温度场图片和试验数据。通过比较，冷态试验和数值模拟两种方法其结果一致，这说明这种温度标记方法是可行的，也说明在数值模拟中采用的计算模型是合适的。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 研究背景和意义

1．3 本文主要工作

1．4 本章小结

第2章 国内外发展及应用现状

2．1 富氧燃烧技术工业锅炉应用现状

2．2 国内外几种新型富氧燃烧器介绍

2．3 富氧直接点火的测试小实验

2．4 本章小结

第3章 富氧燃烧器的设计

3．1 设计方法和设计理念

3．2 结构设计及主要参数

3．3 本章小结

第4章 新型燃烧器的冷态试验研究

4．1 试验系统介绍

4．2 温度标记法

4．3 红外测温法

4．4 Matlab处理红外实验图片

4．5 冷态实验结果和分析

4．6 本章小结

第5章 新型燃烧器的数值模拟研究

5．1 数值计算和FLUENT介绍

5．2 数值模型建立

5．3 模拟结果和分析

5．4 本章小结

第6章 总结

6．1 本文总结

6．2 文章结论

6．3 不足和展望

参考文献

作者简历

致谢