高炉风口回旋区煤粉燃烧过程三维数值模拟

为更好地了解回旋区内气体、煤粉的各种经历效应，本文基于欧拉气相方程组、欧拉颗粒连续方程和动量方程以及拉氏颗粒能量和质量变化的方程，建立了高炉风口回旋区湍流气固两相流动和煤粉燃烧的三维数学模型。将所建模型分别对冷态模型内气粒两相流动和某企业750m^3高炉风口回旋区内的气固两相三维流动和煤粉燃烧进行了数值模拟，并采用PDA对冷态模型内气粒两相流场进行了测量，结果表明，实验结果与冷态两相流动的模拟结果基本一致，平均相对误差为11．6％；热态模拟的模拟结果与国外实验测量结果较吻合，平均相对误差约为15．8％。该模型能够较准确地预测风口回旋区内的燃烧情况，可以减少高炉操作费用，正确指导生产实践。     

高炉富氧喷煤的理论浅析

从理论上分析了煤粉在高炉风口区燃烧的动力学，解析了煤比与富氧率之间的关系，得出富氧喷煤后高炉内状态的变化过程，并强调要维持氧煤效应平衡，以获取最佳的富氧喷煤效果。     

煤粉燃烧率的计算及未燃煤粉的行为

采用数学模型对风口回旋区煤粉燃烧率进行了计算，对影响它的因素进行了讨论，并对未燃煤粉的行为作了分析。     

煤粉分级燃烧对炉内燃烧过程影响的试验研究

为了考察炉内燃烧过程的变化特性，研究了2.11 MW四角喷燃煤粉炉的煤粉分级燃烧效果.试验采用的锅炉燃料分级百分比为20%，二级燃烧区过量空气系数取0.95.一级燃烧区和燃尽区过量空气系数取1.10.结果表明, 与未进行分级燃烧的基础工况相比，煤粉分级燃烧试验炉二级燃烧区和炉膛出口温度增高，锅炉NOx排放体积比降低45%. CO、CO2和SO2在应用分级燃烧后的炉内变化复杂，但其排放体积比未发生较大改变，甚至略有下降. 分级燃烧使锅炉固体不完全燃烧损失(SICL)有一定程度增加, 该煤粉分级燃烧是一种清洁燃烧技术.     

煤粉燃烧动力学于高炉喷吹及烧结上的应用

从煤粉燃烧动力学看,烧结料中碳粒直径从3毫米缩小到2毫米,可使燃尽时间缩短一半,能更充分利用燃料的化学能。高炉喷煤粉的粒径为200目时,燃尽时间在0.015～0.004秒之间,能保证煤气在循环区停留时间内燃烧完毕,不宜集中于几个风口喷吹,而应均匀分布。碳素燃烧在能量利用上占很重要的位置,煤粉的燃烧动力学可应用于烧结过程,也可以应用高炉喷煤过程,本文是这方面的一个尝试,不当之处,望不吝赐教。     

高炉回旋区的机理分析及三维数值模拟

阐述了高炉回旋区运动及反应机理，建立了模拟回旋区的三维综合模型，模拟了回旋区内物理过程和化学过程，得到了焦炭颗粒的速度分布、回旋区内的温度分布和高炉风口燃烧带的温度及煤气成分变化．冷态模拟结果与实验结果基本一致，预报的温度分布符合实际工况。     

高炉燃烧带内焦炭运动燃烧行为的数值模拟

高炉风口是整个高炉生产的热量之源 ,建立高炉风口区的数学模型尤为迫切。为满足工程需要 ,对高炉风口燃烧带内焦炭颗粒的运动及燃烧行为作了详细的理论研究 ,建立了一个模拟风口燃烧带内焦炭燃烧过程的数学模型 ,并作了详细的求解分析 ,得到了围绕燃烧带的气体流线分布以及风口轴线方向上的气体温度、煤气成分分布 ,证明了“燃烧焦点”的存在及其重要作用     

大喷煤量高炉冶炼的理论与实践

以宝钢高炉为背景分析高炉喷煤降焦的特点,以及实现圆煤２００ｋｇ／ｔ,焦比〈３００ｋｇ／ｔ的目标应采用的冶炼方针;指出未燃煤对高炉的利弊与减少燃煤生成的途径,并以国内外高炉的实践研究了大圆煤量以后炉内的变化规律及采取的对策。     

高炉流场模拟模型的建立及在宝钢3号高炉上的应用

开发了高炉流场模拟模型。在该模型采用厄冈方程描述炉内的二维气体流动,考虑了风口回旋区,死焦堆,软熔带,炉顶料面及炉料颗粒分布,中心焦柱,滴下带液流分布等因素对气流阻力的影响,并应用有限单元法求解。因此具有模拟复杂高炉操作条件下气流分布规律的功能。应用该模型研究了鼓风参数,装料条件等对气流分布的影响,从理论上解释了炉墙结厚所导致的高炉“上热下凉”现象,预测了超大量喷煤下气流分布的变化趋势,为生产操作     

粒煤在高炉内燃烧行为分析

根据实验室实验和高炉成功使用ＧＣＩ技术的实践，探讨了粒煤在直吹管－风口－回旋区范围的燃烧规律，并从煤质角度分析影响粒煤燃烧过程的内因，为强化粒煤燃烧建立理论依据。     

125MW燃煤机组燃烧污染物排放的测试与分析

国内125MW燃煤发电机组众多，煤炭燃烧产生的污染物主要有SOx，NOx和粉尘等，煤炭的大量消耗导致环境污染日益严重．分析了煤粉在炉内空间燃烧产生污染物的机理，并在此基础上针对125MW电厂锅炉进行污染物排放浓度与总量的测试，得出了煤粉燃烧污染物排放的基本规律，以及有效降低污染物生成的技术控制措施．     

控制适宜理论燃烧温度保证富氧喷煤高炉良好炉缸热状态

良好的炉缸热状态是高炉正常生产的标志．对比分析了通过控制适宜理论燃烧温度使富氧喷煤高炉保持良好热状态的可行性及其意义，并提出了一些具体措施，现场使用取得了良好效果．     

高炉新型燃煤喷枪的热模试验

根据新型燃煤喷枪冷态试验结果，对Ⅱ型、Ⅰ型与基准枪进行了热模对比试验，结果表明：在等同燃烧条件下，Ⅱ型、Ⅰ型喷枪的燃烧结果均优于基准枪，尤其当喷吹烟煤、煤粉粒度变粗、风温降低和增加喷煤量时，前者优势更加明显．富氧（1．2％）及无烟煤中混入烟煤（10％）亦能提高煤粉燃烧率；在本试验范围内其效果均低于新型燃煤喷枪．     

煤粉燃烧时NOx生成特性的实验研究

在一维沉降炉上进行了煤粉燃烧时Nox生成特性的实验研究，系统考察了煤粉燃烧时Nox生成的影响因素。实验表明Nox的生成与炉内温度，过量空气系数，二次风温，一二次风比值，给粉量，煤粉细度及煤种有密切关系。通过Nox生成规律的研究，对煤粉炉控制Nox排放有一定的指导意义。     

300MW富氧煤粉燃烧锅炉变工况运行特性分析

富氧煤粉燃烧锅炉燃烧、换热特性与常规空气锅炉不同,为研究不同工况下富氧燃烧锅炉的运行特性,利用某300 MW富氧煤粉燃烧锅炉仿真模型,分别进行燃煤量、给水温度、氧浓度和水分变动试验。结果表明:随着富氧燃烧锅炉燃煤量的增加,炉膛出口烟温升高,炉内总辐射量增加,水冷壁产汽量增多。由于富氧锅炉辐射换热强,过热蒸汽温度随燃煤量增加而增加。随着炉内燃烧气氛中氧浓度增加,锅炉产汽量大幅度增加,主汽温度快速下降。由于锅炉设计煤种水分含量高且不稳定,水分变化对锅炉运行参数影响比较大,主要表现在煤质变坏,导致炉膛出口温度升高,过热蒸汽温度、再热蒸汽温度和排烟温度也随之升高。     

风扇磨直吹式系统锅炉的数值计算及NOx的控制

为了解决我国燃煤电厂锅炉面临的低负荷调峰期的稳定燃烧和正常运行时的低NOx排放两大难题．针对风扇磨直吹式制粉系统燃煤发电厂锅炉,介绍了以锅炉炉内煤粉燃烧数学模型为基础,通过给定的边界条件,在改变锅炉负荷和磨运行配置等参数时所计算出的各种数值结果;并论述了可调叶栅煤粉分配器和水平隔板实现低负荷稳燃和低NOx排放的原理．     

水泥分解炉物料口位置对炉内两相流场的影响

为探索某水泥分解炉的几何结构对炉内两相流动特性的影响，针对其生料口与三次风口相对位置的几种参数．采用Eulerian模型、phasec oupledSIMPLE方法，数值模拟了炉内气固两相流场，模拟所得的炉内速度矢量、温度分布、压力分布、生料和煤粉的体积分数表明炉内流动趋势合理。经过筛选给出了2个典型方案的模拟结果，进行分析比较后，提出了生料口与三次风口相对位置的一个优化设计方案，为分解炉的进一步研究提供参考。     

四墙切圆煤粉炉内燃烧过程数值模拟研究

以一台四墙切圆煤粉炉试验模型为研究对象，对炉膛内煤粉的流动及燃烧进行了数值模拟．对煤粉燃烧的挥发分析出分别采用单步反应模型和两步竞争反应模型，对焦炭异相燃烧分别采用扩散燃烧模型和扩散／动力燃烧模型．将这四个模型两两组合得到的计算结果与试验测得数据进行了比较分析，最终确定挥发分析出采用两步竞争反应速率模型、焦炭异相燃烧采用扩散／动力燃烧模型较适合于描述四墙切圆煤粉燃烧室内的燃烧过程．     

高炉煤气/煤粉混烧锅炉燃尽风优化数值模拟

针对某300 MW高炉煤气/煤粉混烧锅炉,基于Fluent数值模拟软件,对二次风中3种燃尽风配比(19.4%,25%,40%)下的炉内燃烧过程进行数值模拟。计算结果表明:燃尽风配比的增加会造成下层高炉煤气的不完全燃烧,炉膛温度明显降低,同时NO生成量也会显著减少。3种工况下炉内最高温度均出现在燃烧器上部区域,温度分布与各组分浓度分布成对应关系,高温区对应着CO高浓度区和CO2,O2低浓度区。工程实践表明,数值计算结果与实际运行数据吻合良好。     

MLP型煤粉两焰烧咀的研究

本文介绍了《MLP型煤粉燃烧咀》的研究结果。MLP型烧咀是一种新型燃烧器,借助于简单的机械结构,在MLP烧咀上可实现两种形式的火焰—平展形及火炬形火焰。本烧咀的点火性能良好,炉内温度均匀。煤粉的燃烧质量比较高,煤灰中的残碳小于1.5％。应用于平焰时,排出炉外的煤灰只占25％,而应用火炬式火焰时为50％。对于长炉身炉子,MLP烧咀也能用于贫煤的燃烧。