大型煤粉锅炉炉膛传热分体式计算方法研究

随着经济的发展,对锅炉炉膛传热计算实用性、精度的要求也不断提高,为此,提出了大型煤粉锅炉炉膛分体式计算方法,即把炉膛以大屏过热器低端为界分成上、下两个部分进行传热计算：下炉膛采用零椎模型,上炉膛采用二阶假想面法的三维数值模拟。计算结果对比分析显示,此方法可以比较准确地得出屏区温度和热流密度分布,值得进一步研究验证。     

大型煤粉锅炉炉膛传热工程化数值计算方法的研究

建立的大型煤粉锅炉炉膛传热工程化数值计算方法把炉膛传热过程整体一维计算和局部区域二维（或三维）计算有机地结合起来，使炉堂传热计算过程层次分明、繁简适宜，具有很高的工程实用价值。     

锅炉炉膛势和计算方法研究—“两大块”计算方法分析

在原苏联《锅炉机组势力计算标准方法》基础上，提出了“两大块”炉膛换势计算方法，并针对燃用烟煤的国产ＨＧ－６７０／１４０－９型锅炉进行了多种炉膛换热计算的对比分析。“两大块”方法简化了炉膛换热计算；直接给出屏式过热器壁温计算入口断面烟气温度参数；计算结果与运行实际具有更好的吻合性。     

锅炉炉膛热力计算方法研究──“两大块”计算方法分析

在原苏联《锅炉机组热力计算标准方法》基础上，提出了“两大块”炉膛换热计算方法，并针对燃用烟煤的国产ＨＧ－６７０／１４０－９型锅炉进行了多种炉膛换热计算的对比分析。“两大块”方法简化了炉膛换热计算；直接给出屏式过热器壁温计算入口断面烟气温度参数；计算结果与运行实际具有更好的吻合性．     

区域法在大型电站锅炉炉膛传热数值计算中的主

本文在炉内流场和两相流的计算机辅助数值试验（ＣＡＴ）基础上，采用改进的区域法，自行开发研制成功大型三维炉膛传热计算程序，并针对某电厂６００ＭＷ机组进行炉内传热计算，求解出炉仙温度场、水冷壁温度场以及壁面吸收热流量，所得结果和现场实测相符。这对于分析炉内可能存在的局部高温区和炉膛出口处的温度分布具有明显的指导意义，为在大型站锅炉炉内实现完整的ＣＡＴ作准备。     

区域法在大型电站锅炉炉膛传热数值计算中的应用

本文在炉内流场和两相流的计算机辅助数值试验（ＣＡＴ）基础上，采用改进的区域法，自行开发研制成功大型三维炉膛传热计算程序，并针对某电厂６００ＭＷ机组进行炉内传热计算，求解出炉内温度场、水冷壁温度场以及壁面吸收热流量，所得结果和现场实测相符．这对于分析炉内可能存在的局部高温区和炉膛出口处的温度分布具有明显的指导意义，为在大型电站锅炉炉内实现完整的ＣＡＴ作准备．     

大型循环流化床炉内悬吊受热面传热特性

为了大型循环流化床锅炉的合理设计和安全运行,针对炉膛顶部悬吊受热面的传热特性,在六分离器、裤衩腿结构的循环流化床冷态试验台中采用电加热模拟受热屏进行实验研究,并基于颗粒团更新模型分析传热机理.实验结果表明:炉膛顶部悬吊屏表面固体颗粒浓度较大,固体颗粒以较小的速度贴壁向下运动;悬吊屏传热系数随着炉顶悬浮密度的增大而增大,炉膛空截面风速对传热系数影响不大,但通过改变炉膛悬浮密度进而改变悬吊屏传热系数.利用修正的颗粒团更新传热模型计算结果表明:当固体颗粒浓度增大时,悬吊屏表面颗粒团覆盖率增大,从而引起对流传热系数增大.     

大型管式加热炉燃烧传热CFD数值模拟

为了研究大型管式加热炉内部流动、传热和传质情况,采用计算流体力学的方法对石化行业中广泛应用的大型加热炉炉膛内部进行了数值模拟,用标准的k-ε湍流模型描述烟气湍流情况,非绝热的简化PDF燃烧模型计算了燃烧情况,离散坐标辐射传热模型对炉膛内辐射传热状况进行模拟。计算结果和工业运行数据吻合较好,模拟计算结果为大型加热炉优化设计提供了理论指导。     

1000 MW超超临界燃煤锅炉高比例掺混生物质对炉内传热特性的影响

燃煤耦合生物质发电是一种能够提高生物质利用率，减少火力发电厂碳排放量的有效途径。为探究东北地区产量丰富的玉米秸秆与京西无烟煤、西山贫煤、龙凤洗中煤、神华煤、义马烟煤、丰广褐煤等六种煤种在不同的掺混比例下对炉膛传热特性的影响，本研究建立了生物质掺混燃煤对炉膛传热特性影响的数学模型，并验证了其可靠性。并以某电厂1 000 MW超超临界压力锅炉为研究对象，对锅炉的传热特性进行了分析计算，研究了六种燃煤与玉米秸秆在不同的掺混比例下对炉膛烟气量、炉膛出口烟温、水冷壁传热热流、炉内火焰黑度、水冷壁平均热负荷、炉膛火焰平均温度以及理论燃烧温度的影响。研究结果表明：京西无烟煤与玉米秸秆构成的混合燃料具有最高的理论燃烧温度。受掺混后混合燃料热值的影响，随着掺混比例的增大，六种混合燃料的烟气量、水冷壁传热热流、水冷壁平均热负荷、炉膛火焰平均温度均呈现下降趋势。所做工作对于燃煤机组高比例掺混生物质耦合燃烧发电提供了理论依据。     

四角燃烧锅炉水平烟道的冷态流场的数值模拟

直接将Ｋ－ε双方程湍流模型应用于大型锅炉水平烟道的三维冷态场计算，给出了流场计算的模型方程，且用壁面函数法来处理水平烟道的各受热面。用作者编制的计算机程序对某厂ＨＧ６７０／１４０型锅炉的水平烟道的冷态流场的进行了计算并与已有的试验结果进行了对比，结果较好，计算表明：Ｋ－ε双方程湍流模型能用于锅炉水平烟道的流场计算，其结果的在工程上具有重要的参考价值。     

350MW燃煤锅炉燃烧过程和NOx排放的数值研究

采用IPSA两相流动模型、煤粉燃烧综合模型以及后处理的NOx生成模型,对一台350MW锅炉煤粉燃烧过程和NOx排放进行了数值计算,得出了炉内燃烧器区域以及炉膛出口的烟气温度场和燃烧产物的组分浓度分布．炉膛出口处模拟结果与锅炉热态试验数据进行了比较,两者吻合情况较好．另外,重点分析了炉内煤粉燃烧过程和NOx排放沿燃烧器出口中心线和炉膛高度方向上的生成规律,得出了NOx的主要生成区域,并指出了降低NOx排放的控制技术．     

W火焰锅炉炉膛动态数学模型

根据模块化建摸理论，建立了W火焰锅妒炉膛动态数学模型，模型建立中考虑了烟气储质和储能的影响。对碳的反应速度计算式进行了修正，考虑了炉膛压力对反应速度的影响。仿真试验表明，模型正确反映了W火焰锅炉的燃烧特点，动态特性符合对象的过程机理。     

四角燃烧炉内冷态流场的数学模拟

本文直接将k—ε双方程湍流模型应用于大型炉膛的三维冷态流场计算。给出了三维流场计算的模型方程,对倾斜壁面及入口的边界条件作了特殊处理。用作者编制的计算机程序对SG—400T/h锅炉燃烧室的冷态流场进行了计算,并与已有的试验结果进行了对比,结果较好。计算表明:k—ε双方程模型能用于大型炉膛的流场计算,其结果在工程上具有重要的参考价值。     

超临界锅炉过热器壁温特性研究

采用计算流体动力学方法,对600 MW超临界四角切圆锅炉的炉内燃烧、传热以及烟气流动进行数值模拟,得到炉膛的烟温烟速分布。结合上述模拟结果以及热偏差数值计算理论,对该锅炉的过热器管壁温度进行三维计算研究。通过计算得到了过热器管壁温的分布,找出了管壁温度最高点的位置。研究表明:该方法便于在计算机上实现快速准确的管壁温度预测。     

600MW四角切圆燃烧锅炉炉内过程的数值模拟

采用计算流体力学软件Fluent,选择合理的数学模型,对600MW切圆燃烧锅炉炉内的流动、传热及燃烧进行了数值模拟。在炉内数值模拟过程中,气相湍流流动采用可实现的k—ε双方程模型,对控制方程的求解采用SIMPLEC算法。计算结果表明：炉内最高温度出现在燃烧器区域;整个炉膛空间存在旋转流场,炉膛出口仍有残余旋转存在;烟温偏差成因于炉膛出口的残余旋转;二次风反切在一定程度上能有效地削弱炉膛出口的残余旋转,从而降低水平烟道的烟温偏差。     

油页岩循环流化床炉膛内燃烧过程数值模拟

针对1 MWTH循环流化床锅炉试验台设计,采用计算流体力学软件FLUENT6.3,对炉膛内流动、传热及燃烧进行数值模拟,对设计工况性能进行预测.结果表明:油页岩颗粒运动符合循环流化床锅炉"环一核"运动;油页岩颗粒在床层内不能燃尽,大部分挥发分在稀相区内燃烧,所以设计燃用油页岩循环流化床锅炉时,应适当增加炉膛高度并相应多布置些受热面.     

四角布置摆动式燃烧器的炉膛传热简化数学模型

本文介绍采用射线行程平均长度(MEAN BEAM LENGTH)的概念建立四角布置摆动式燃烧器的炉膛传热简化数学模型。该模型既可用于对炉内传热过程进行分析,也可用于制作同类锅炉机组的仿真训练器。     

合肥发电厂SG420t／h自然循环锅炉降低排烟温度的研究

通过大修前锅炉热力试验，量化分析影响锅炉排烟温度的因素及程度，在大修中实验制粉系统堵漏，炉膛堵漏、空预器传热元件更换等技术措施，在运行中采取制粉系统钢球磨进口微负压、炉膛微负压等运行方式，是降低排烟温度的有效措施，章同时指出，彻底消除制粉系统漏冷风以及解决空预器X比、烟气侧效率，空气侧阻力，烟气侧阻力，空预器出口热风温度达不到设计值和锅炉受热面积灰问题，是今后进一步降低＃3锅炉排烟温度的努力方向。     

直流锅炉过热器再热器传热计算新方法

本文从辐射和对流换热的机理及基本公式出发，建立了大型直流锅炉过热器或再热器传热计算模型，对模型每根管子进行了传热计算，从而得到整个过热器或再热器的传热特性，并考虑了结构、煤种、运行工况等对传热的影响，本模型的建立更直接，细致地确定了过热器、再热器的传热工况，为分析过热器、再热器偏差、传热恶化，寿命等问题提供了新方法。     

大型电站锅炉四角切圆炉膛中气体煤粉多相流动特性的数值试验研究

本文运用计算机辅助优化数值试验方法对大型电站锅炉四角切圆炉膛中气体和煤粉颗粒在不同运行工况下的流动特性进行了基础性研究．得到了满负荷运行和变工况缺角运行时炉内空气动力场的变化，并了解了实际切圆直径沿炉膛高度变化及截面上最大切向速度沿炉膛变化的规律．对煤粉颗粒的运动轨迹计算表明，颗粒直径对其运动影响较大．另外，对变工况运行时所引起的煤粉火焰偏转情况进行了分析．部分数值试验的计算结果和实际的现场测试结果吻合较好．