一次风叶片倾角对旋风液态排渣锅炉燃烧及NOx释放特性的影响

针对纯燃高碱煤旋风液态排渣锅炉,采用数值模拟方法研究了不同一次风叶片倾角下该锅炉炉内空气动力场、温度场及各组分质量分数分布特性,分析了一次风叶片倾角对炉内燃烧及NOx排放特性的影响.结果表明:旋风液态排渣锅炉炉内空气动力场良好,烟气充满度高,错列逆向布置的旋风燃烧器可强化燃烧;在所选工况范围内,随着一次风叶片倾角的减小...     

低NO_x旋流燃烧器数值模拟与试验研究

本文采用数值模拟计算和实验相结合的方法对低NO_x旋流燃烧器进行如下研究:1、空气动力场分布;2、二次风风箱内各单只燃烧器风量分配;3、不同叶片角度对温度场、速度场、NO_x和CO的影响。研究结果表明:叶片角度的增加会使回流区增大;每只燃烧器分得的风量不尽相同;增加叶片角度和氧气浓度都会使NO_x生成量增加。     

适合高碱煤的液态排渣卧式旋风燃烧器冷态实验研究

卧式旋风燃烧液态排渣锅炉技术是使大部分灰在旋风燃烧器内形成液态渣膜并从锅炉底部排出的一种锅炉技术,在解决准东高碱煤强沾污结渣问题方面具有一定的优势。采用冷态实验与数值模拟计算相结合的研究方法,分析了旋风燃烧器内的流场结构特性,并对旋风燃烧器结构参数及运行工况进行了优化。研究结果表明:旋风燃烧器中心处速度较小,在距中心线1/3半径处速度达到最大,旋风燃烧器缩口处存在明显的回流现象;二次风喷口离旋风燃烧器出口较远时有利于流场的稳定,缩口尺寸增大时回流区域变大且旋风燃烧器内风速趋于均匀。     

撞击预燃室煤粉燃烧器气固两相流特性研究

针对一种新型撞击浓缩预燃室煤粉燃烧器,通过实验和Fluent(数值模拟)的方法,研究了燃烧器射流的气固两相流流动特性,得到了不同二次风进风角度下的出口流场分布、浓度场分布及粒子运动轨迹。实验研究与数值计算一致认为,燃烧器二次风进风角度为(30°,45°)时,燃烧器存在飞边现象;二次风进风的切向倾角和轴向倾角对气流扩展角、旋流强度、射流长度等流动特性有重要影响;二次风进风角度为(5°,20°)时,燃烧器的流场分布及粒子运动轨迹最合理。     

旋流燃烧器内二次风叶片旋转角度对流场影响的数值模拟

旋流煤粉燃烧器的气流组织对电站锅炉的稳定燃烧与安全运行都具有重要的影响.文中通过建立物理和数学模型,对某电站采用的中心给粉型旋流煤粉燃烧器进行数值模拟研究,通过调整内二次风旋流叶片角度,得到不同工况下的速度流场和速度矢量分布,经分析各种计算结果,得出各参量变化对流场的影响规律.     

挡板宽度对热风炉矩形喷口燃烧器流动的数值模拟研究

针对某钢厂的热风炉矩形喷口燃烧器进行了数值模拟研究,主要考察了不同挡板宽度对管道内流场、燃烧室内流场、出口速度均匀性的影响。结果发现空气在管道内的速度分布不均匀,管道两边的速度比中间大;燃烧器内速度的分布都呈现出两边大中间小的情况,但是随着挡板宽度的增加,挡板边缘气流减弱,中间的气流流速会增加;出口速度的均匀性随着挡板宽度增加而提高,与实验结果对比,误差在1%内。     

不同排尘结构旋风分离器的分离特性

在欧拉-拉格朗日坐标系中对常规旋风分离器和两个不同直管长度旋风分离器内气固流动特性进行了数值模拟．模拟时气相场采用雷诺应力输运模型,应用随机轨道模型模拟湍流流场中颗粒的运动轨迹,并考虑气固两相之间的双向耦合．给出了不同排尘结构旋风分离器的速度、湍动能分布．对不同排尘结构旋风分离器的分离性能进行了实验研究．结果表明,底部加延长的直管可以使灰斗中气流的速度和湍动能得到较大衰减,能有效防止已分离颗粒的二次扬尘．直管内仍具有一定的分离能力,分级效率实验表明,加直管后旋风分离器分级效率有一定的提高．对于给定的旋风分离器,直管长度应有一最优值．     

过量空气系数对旋风锅炉纯高碱煤燃烧及NO_x释放影响特性研究

针对新型纯燃高碱煤旋风液态排渣锅炉,用数值方法研究了旋风液态排渣锅炉炉内空气动力场、温度场及组分分布特性,揭示了过量空气系数对旋风液态排渣锅炉燃烧及NO_x释放特性的影响,确定了最佳过量空气系数。研究结果表明:旋风液态排渣锅炉整体空气动力特性良好,炉内燃烧稳定,颗粒停留时间长;在叶片倾角为30°时,随着过量空气系数α由1.1增加至1.25,炉膛出口烟温逐渐升高,炉膛出口NO_x浓度在α=1.25时升高至1 026.84 mg/m~3。综合考虑,选取过量空气系数α为1.15,此时炉内温度分布合理,颗粒停留时间较长,炉膛出口NO_x浓度较低。     

深度空气分级对旋风燃烧锅炉NOx释放影响研究

针对纯燃高碱煤旋风液态排渣锅炉局部高温以及NO_x排放高等问题，通过ANSYS软件数值研究了不同深度空气分级方案对旋风液态排渣锅炉炉内温度场、组分场及NO_x浓度分布的影响。研究结果表明：深度空气分级燃烧不同工况设置合理，形成了良好的富燃料的主燃区与富氧燃尽区，炉内燃烧稳定，旋风燃烧器逆向布置可促进煤粉燃尽，提高锅炉效率。不同深度空气分级工况下，炉内各组分分布特性一致。同时确定了主燃区最佳过量空气系数为0.85,燃尽风量选用逐层降低布置可实现最佳低氮排放，炉膛出口烟温最低为1 375.45 K,炉膛出口NO_x浓度最低为391.14 mg/m³。     

一种旋风燃烧器内煤颗粒燃烧及沉积特性的研究

采用数值模拟与试验相结合的方法研究了某旋风燃烧器内煤颗粒的燃烧及沉积特性．结果表明：该燃烧器在不同负荷下均能实现高温燃烧（1700K以上）,并获得较高的燃烧效率及捕渣率．煤颗粒主要在燃烧器前部沉积,且上下壁面的分布几乎一致;较小的煤颗粒跟随性好,不易沉积,60μm以上的煤颗粒几乎能在燃烧器中前部全部沉积下来并附壁燃烧;较小的过量空气系数及适中的一次风率（O．3～0．35左右）能保证煤颗粒在燃烧器内壁面上沉积分布较均匀,不至于造成低温区域燃烧通道煤粉堵塞．     

煤粉水平浓淡燃烧器结构对两相流动特性影响的数值模拟研究

采用数值模拟方法,分析了四类挡板型燃烧器挡板大小、布置在浓淡一侧还是两侧、前端增加阻挡椎后以及第一个挡板与壁面间距大小对两相流的影响。A型燃烧器数值模拟出的气流浓淡比与实验数据一致,证明了数值模拟结果的可靠性。通过分析四类结构不同的燃烧器,研究了真实燃烧器的特性。研究表明:百叶窗型燃烧器内挡板的大小、位置和数量等对燃烧器浓淡分离效果影响较大。其中,第一个挡板与燃烧器内壁的距离影响最大,第一个挡板与燃烧器内壁距离逐渐增大,煤粉颗粒浓淡比就会逐渐降低;与小挡板相比,大挡板更有利于气相的浓淡分离;与挡板布置在一侧相比,挡板布置在浓淡两侧,减少了喷口的速度差异,有利于风粉保持速度刚性进入炉膛;在燃烧器前端加上阻挡锥后,气流速度比增加不明显,但是煤粉浓淡比增加很大,有利于燃烧器的浓淡分离。     

旋流浓淡煤粉燃烧器出口区域气固两相流动特性的实验研究

采用三维相位多普勒颗粒分析仪（ＰＤＡ）对旋流浓淡燃烧器出口区域两相流动特性进行了实验研究,获得了该燃烧器在不同旋流叶片开度、旋流二次风和直流二次风配比下的气固两仃流场和浓度场的分布规律,并且对这些分布规律进行了分析。     

旋风筒内强旋湍流流动的实验研究

本文采用能同时测定流场方法和速度的旋转式一孔探针，对不同结构的旋风筒内强度旋湍流流动进行了实验研究，给出了不同的入口位置和出口结构对流场中轴向切向速度分布和回流位置等特性的影响规律，研究结果对旋风炉及旋风除尘器的设计有着重要的参考价值。     

中速磨煤机风环叶片倾角对磨煤机性能的影响

以HP863型磨煤机实测结构参数为基础,采用数值模拟的方法研究了风环叶片倾角对磨煤机气流结构的影响。结果表明,叶片倾角变化对风环出口气流轴向速度影响不大,而对切向速度的影响较大,40°、45°、50°三种倾角下气流平均径向速度分别为52.07、45.32、36.37 m/s,径向速度大小的差异进而会对气流贴壁的倾向性产生影响。以石子煤与煤粉颗粒的物性分布为基础,采用数值模拟方法研究了风环倾角对磨煤机石子煤排放与煤粉分离性能的影响。结果表明,风环叶片倾角为45°时低密度石子煤总沉降率为3.65%,高密度石子煤总沉降率为13.19%,综合石子煤沉降特性最好。同时,倾角为45°时磨煤机对小粒径煤粉颗粒的输送性能也最好。综合石子煤排放与煤粉分离两个方面,45°是使磨煤机综合性能最优的叶片倾角。     

有旋燃烧器的数值模拟

采用κ-ε双方程模型模拟计算了冷态燃气在轴对称渐扩燃烧器内的有旋流动状态;分析了不同旋流强度对速度分布、回流区形状大小的影响及旋流强度与出口速度之间的相互关系;预报了有旋流和无旋流下燃烧器内的流场分布;给出了燃烧器出口速度随旋流强度的变化趋势,为燃烧器设计提供理论依据。     

煤掺烧生物质旋流燃烧器流场的数值模拟

为探索适用于煤掺烧生物质的旋流燃烧器结构形式,采用Fluent软件对旋流燃烧器进行了冷态数值模拟,计算结果表明旋流叶片安装角度合适,旋流燃烧器中流出的气体质点既有旋转向前的趋势,又有从切向飞出的趋势,气流初期扰动非常强烈。研究发现改变燃烧室形状对燃烧室内气相速度场、颗粒轨迹以及湍流强度等特性参数都有较大影响,长方体型燃烧室对燃料和氧化剂的混合和燃烧更有利。     

液排渣燃烧器单颗粒捕集在实验基础上的数值求解

液排渣燃烧器二次风从端部高速通过轴向叶片、均匀贴壁进入燃烧室，形成对称的流场分布，其分布的对称性有利于液态颗粒的捕集。煤粉在燃烧器内欠氧燃烧，捕渣率最高可达90％，具有以煤代油的发展潜力，从而可以清洁地应用到工业炉窑等加热设备中。冷态实验条件下，在煤粉不同给入点的情况下，对单颗粒的运动和捕集进行数值求解，计算结果可为煤粉作为烯相的两相流动模拟及设计提供参考。     

燃烧器角度对W型火焰锅炉空气动力场的影响研究

对配备直流缝隙式燃烧器的法国Stein公司360MW机组的W型火焰锅炉进行了冷态模型的空气动力特性研究。利用热线风速仪测量改变燃烧器角度前后炉内的流场速度,得出了不同工况下炉内W型气流的流场图,并对不同工况下的流场气流速度分布规律、炉内气流的充满度、气流行程、炉膛出口处的气流速度偏差等进行了分析,研究了炉内空气动力场的特性和变化规律。     

液态排渣煤粉燃烧器燃烧特性的数值研究

以小型液态排渣煤粉燃烧器为研究对象,利用FLUENT软件对该燃烧器燃烧状况进行数值模拟,获得燃烧器内的流场、温度场、氧浓度分布场和氮氧化物质量浓度分布场等,研究了预热风温和三次风率对氮氧化物生成的影响。模拟结果表明,由于钝体的存在,燃烧器内形成了较大的回流区;空气旋流进入后与煤粉混合较好,燃烧器内温度场与氧浓度分布均较对称,NO浓度分布也较合理;预热风温对NO生成量影响不大,三次风率对燃烧器的燃烧影响较大。研究结果可为进一步提高燃烧器性能提供依据。     

宽调节比燃烧器空气动力场的数值模拟

本文运行ｋ－ε模型对ＷＲ燃烧器空气动力场进行了数值计算,得到了流场中的轴向速度、湍动能以及湍能耗散率分布,分析比较了ＷＲ燃烧器与常规燃烧器的不同,利用计算结果分析了ＷＲ燃烧器中的位置及边宽对流场结构的影响。