径向浓淡旋流燃烧器气固流动特性的实验研究及其对燃烧的影响

在气固两相实验台上采用三维ＰＤＡ系统对径向浓淡旋流煤粉燃烧器及蜗壳燃烧器出口的气固流动特性进行了试验,发现前者在中心回流区边缘附近形成了较高的颗粒浓度,中心回流区中颗粒浓度也较大,后者在中心回流区及边缘附近颗粒浓度较小,壁面区域则较大,分析了两相流动特性对燃烧器性能的影响,并通过工业试验进行了验证,表明径向浓淡旋流煤粉燃烧器是一种同时具有高效,稳燃,低污染,防止结渣和防止高温腐蚀的新一代旋流燃烧器     

国内科技信息

▲扁平射流煤粉燃烧器扁平射流煤粉燃烧器是我国近年来发明并发展起来的一种新型燃烧器。为了能在一个受限空间内使火焰稳定,需要有良好的空气动力场。通常的做法是造成一个能卷吸下游已燃高温烟气的回流区,这个回流区也会含有一定量的可燃成分。这些可燃成分的燃烧和卷吸的高温烟气保证了回流区处于高温状态,因而它可以起到点火源的作用。回流区应有足够大的尺寸,回流区和新鲜可燃混合物之间应有适当的热、质交换,使回流区不致被过     

百叶窗式水平浓淡燃烧器叶片的数值模拟研究和改进

通过数值模拟的方法,对传统结构的百叶窗式水平浓淡燃烧器叶片进行研究分析,得出燃烧器内部叶片后面会形成回流区,造成叶片背风侧的磨损和煤粉的滞留。并且,分析了不同叶片磨损后,对燃烧器整体性能的影响。为了解决上述问题,提出了在叶片后面增加锥体的新型燃烧器叶片结构,并通过数值模拟对新型燃烧器叶片进行了分析,发现此结构能明显消除回流、降低燃烧器阻力,并且能够保证燃烧器的煤粉浓缩效果。     

蛇形流场紊流数值模拟中代数应力模型的应用

蛇形流场中的流动表现为复杂的各向异性紊流,标准的双方向k-ε紊流模型由于其各同性的假定,在蛇形流场的紊流数值模拟中其纵向平均流速计算结果与实测值有较大偏差。本文采用代数应力紊流模型模拟蛇形流场中的各向异性紊动应力,计算出了蛇状水箱内的分离流动情况,其纵向平均流速的计算值比k-ε模型更合理,最后将计算结果与实验资料进行了比较和分析。     

可控涡煤粉燃烧器的研究

本文首先叙述煤粉燃烧与回流的关系,从理论上阐明用回流来稳定煤粉燃烧的机理,着重叙述在钝体的基础上发展了一种新型的可控涡煤粉燃烧器,它不仅能有效的控制回流区的长度、宽度、回流率,而且加强气流的湍流强度。结果使火焰根部温度明显提高,炉膛温度也普遍提高,飞灰含碳量降低,锅炉效率提高。最后进行可控涡冷态和热态工况的计算机数值模拟,计算和试验结果是相一致的,取得较满意的成果。     

直流式煤粉燃烧器的特点及计算

前言燃烧器的型式按照其出口气流的特点,可分为直流和旋流两大类。前者常以四角布置、气流在炉内形成切圆流动而相互引燃;后者则以气流本身造成的高温烟气回流来稳定燃烧。实践证明,这两类燃烧器对于不同煤种以及气体、液体燃料都是适用的。本文仅介绍目前在大、中型锅炉上常见的直流式煤粉燃烧器的气流特点及设计计算的原则方法。     

某水库孔板消能泄洪洞孔板区紊流场计算

本文采用有限分析法,低雷诺数K—ε紊流模型求解雷诺方程,计算了雷诺数为10~4和10~5两种情况下孔板消能区的平均紊流场,给出了流函数、速度、涡量、紊流动能和紊流耗散率的分布。     

煤粉无油二级直接点火燃烧器试验研究及数值模拟

为掌握煤粉无油二级直接点火燃烧器内部流动、燃烧特征，进行了试验和数值模拟。详细地分析了燃烧器内部速度场、煤粉颗粒浓度场和温度场，结果表明：在燃烧器第一级，其流动特征及煤粉颗粒浓度合理分布有利于加热管道对煤粉颗粒的点燃，点燃过程中加热管道的截向上有3种不同的温度分布；燃烧器第二级内部流动特征有利于气相的混合，第二级的火焰温度比第一级更高。最后把模拟结果同实验数据进行了对比分析。该文的分析结果对于煤粉无油二级直接点火燃烧器的现场运行及其优化设计都有一定的指导作用。     

稳燃腔煤粉燃烧器的气流结构及燃烧特性研究

稳燃腔煤粉燃烧器是在钝体燃烧器基础上提出的一种新型燃烧器。它将钝体罩在稳燃腔中,利用腔壁消除了钝体上下两端的不合理的气流卷吸,从而使回流强度得到了很大提高。本文通过冷态空气动力场式验,研究了稳燃腔的几何形状和尺寸对气流特性的影响,并在试验炉上研究了这种燃烧器的燃烧特性。结果发现,由于稳然腔煤粉燃烧器具有较长的回流区和较大的质量回流率,使得它比钝体燃烧器具有更好的稳燃效果。     

斜坡水跃的数值模型

在许多含有迴流的紊流剪切流中,在迴流区域内的平均流速分布与紊流脉动强度分布具有某种共同特性,根据这一性质,作者提出迴流副层概念。与典型的明渠平底自由水跃类似,把斜坡水跃视为含有表面迴流旋滚的附壁紊射流,则用回流副层建立了一个斜坡水跃模型,用流带积分法进行数值计算,提出一种平均壁函数法并采用混合长进行紊流封闭,模型方程与数值计算结果与实验进行了比较。     

新型煤粉节油燃烧器空气动力特性的试验研究

在冷态试验装置上对新型煤粉节油燃烧器出口空气动力特性进行了模化试验研究 ,获得得了一、二次风变化对燃烧器出口空气动力特性 ,特别是对燃烧器出口回流区长度、宽度、回流量等影响的规律 ,研究结果对新型煤粉节油燃烧器的设计、开发及现场运行具有积极的指导意义     

可控煤粉浓淡旋流燃烧器着火稳燃的简化模型及其在旋流回流区中的应用

介绍了可控浓淡旋流燃烧器浓淡分离的原理及试验结果,利用回流区搅拌均匀反应热理论模型,结合风粉射流浓淡分离特点及颗粒浓度分布实验结果,通过热质交换平衡分析,建立了一个旋流燃烧器浓淡煤粉在回流区着火及气流火焰稳定性综合模型,求解得到燃烧器稳定着火燃烧的特征参数及燃烧器结构、运行参数变化对着火的影响,获得使煤粉稳燃的最小回流区长度及主流煤粉浓度,并结合工业性试验结果,对模型进行了验证。     

可控粉煤浓淡旋流燃烧器着火稳燃的简化模型及其在旋流回流？…

介绍了可控浓淡旋流燃烧器浓淡分离的原理及试验结果,利用回流区搅拌均匀反应热理论模型,结合风粉射流浓淡分离特点及颗粒浓度分布实验结果,通过热质交换平衡分析,建立了一个旋流燃烧器浓淡煤粉在回流区着火及气流火焰稳定性综合模型,求解得到燃烧器稳定着火燃烧的特征参数及燃烧器结构、运行参数地着火的影响,获得使煤粉稳燃的最小回流区长度及主流煤粉浓度,并结合工业性试验结果,对模型进行了验证。     

新型旋流燃烧器--花瓣燃烧器的研究与应用

针对旋流燃烧器燃烧低挥发分煤时存在的问题，提出了一种既能起到良好稳燃作用又能降低NOx排放的新型旋流燃烧器——花瓣燃烧器。该燃烧器充分考虑了煤粉气流与高温烟气的迅速强烈混合问题，能在其背流面形成径向和轴向多种回流区，增大进入回流区的煤粉量，有利于低挥发分煤（贫煤和无烟煤）和低负荷运行时煤粉的着火与稳燃，并降低NOx的排放。介绍花瓣燃烧器工作原理，分析其流场特性，论述其优越性。经在某电厂燃用贫煤的210MW机组锅炉中应用，取得了稳燃不结渣的效果。     

煤粉旋流燃烧器掺混系数的研究与分析

以往作为衡量旋流燃烧器稳燃性能的指标通常有回流区的尺寸(长度和宽度)、回流量、煤粉浓度等参数,而对煤粉气流在炉内与回流区高温流体混合的早晚及混合强度未曾提及。该文提出了掺混系数这一新概念,用以衡量煤粉与高温回流烟气之间掺混速度和掺混强度。应用数值模拟的方法得到扩流锥稳燃器、花瓣稳燃器和普通旋流燃烧器及花瓣燃烧器的流场,并对其掺混系数进行了分析与研究。同时给出了花瓣燃烧器和普通燃烧器在燃烧贫煤时55%负荷下的温度分布。研究得出掺混系数可以很好地反应回流区边界上的掺混程度,为旋流燃烧器的设计提供了新的依据。     

锅炉稳燃技术的发展及开缝钝体燃烧器的研究

利用回流烟气加热一次风煤粉气流和提高一次风气流的煤粉浓度，都有利于锅炉燃烧的稳定。开缝钝体燃烧器的设计综合考虑了回流加热和煤粉浓度局部富集。实验结果表明，与直流燃烧器和钝体燃烧器相比，它具有较好的稳燃性能。通过在乐平电厂的应用，证明它对劣质烟煤有较好的适应性。     

开式回流平面火焰燃烧器试验研究

我国目前最新式的一种多功能煤粉燃烧器——开式回流平面火焰燃烧器,经过几年的努力,在岳阳电厂~#2锅炉上,初步研制成功。本文对这种新型燃烧器的试验应用情况,进行了简介和分析。     

一种新型中心富燃料直流煤粉燃烧器燃烧性能试验研究

为提升直流煤粉燃烧器在促进煤粉着火燃尽及降低NO_x生成方面的性能，哈尔滨锅炉厂在某原型燃烧器基础上，通过构建两级煤粉浓缩、设置钝体稳燃板及稳燃齿等点火强化及分级燃烧措施，设计开发一种中心富燃料直流煤粉燃烧器。为研究该燃烧器的综合性能，结合燃烧器冷态流动及热态燃烧试验，对比分析原型燃烧器及新型燃烧器的回流区形成、燃烧及NOx生成特性。研究表明，相比于原型燃烧器，新型燃烧器能够在出口处构建更大的回流区分布，且煤粉气流着火位置由90cm附近大幅缩短至10～20cm，煤粉燃烧稳定性明显改善。新型燃烧器在兼顾115mg/m³(O2=6%)较低NO_x排放浓度的同时，能够明显提升煤粉燃尽效果，对应飞灰可燃物含量由6.5～9.5%降低至1.5～3.9%,CO排放浓度由800mg/m³(O₂=6%)以上降低至160mg/m³(O₂=6%)以内，在综合燃烧性能方面较原型燃烧器显现出了更好的优越性。     

旋流式煤粉燃烧器(一)

本文结合国内外电站锅炉旋流式燃烧器的设计和运行经验,简要地概述了旋流式燃烧器的原理、分类、国内旋流式煤粉燃烧器的型式和特性、(?)口结构的气流特性和运行情况。重点介绍了旋流式燃烧器的主要特性参数:旋流强度、阻力系数、回流区以及气流旋转方向对炉内气流运动的影响。同时还对旋流式燃烧器和炉膛截面的设计计算方法以及有关设计参数作了推荐和介绍.为了便于分析对比,重点介绍了国外一些典型的大容量旋流式燃烧器的结构和设计参数。本文的最后部分归纳了旋流式燃烧器在电厂运行中可能会发生的各种问题、产生原因以及相应采取的各种措施,可供锅炉制造厂和电厂设计及运行调整时参考。     

小油枪煤粉燃烧器在电站锅炉中的应用

分析燃烧器稳定着火机理,介绍小油枪煤粉燃烧器的设计思想,首次提出这种燃烧装置小油枪容量的设计方法,计算小油枪煤粉燃烧器的节油与现场实测值吻合良好。推荐该方法用于小油枪煤粉燃烧器小油枪容量的设计计算。理论分析和现场应用表明,运行的小油枪煤粉燃烧器撒油是就是安全可靠的常规煤粉燃烧器。