侧插式等离子体点火特性数值模拟

以Fluent软件为计算平台,针对侧插式等离子体点火燃烧器内部三维湍流流场及点火特性进行数值模拟,计算了煤粉混合物在通过整个燃烧器时内部温度场、着火过程成分变化等。分析了在给定来流条件下,等离子体功率对燃烧器出口横截面、中心纵截面温度场局部及整体分布和燃烧器中心轴线上温度特性曲线的影响。分析了点火燃烧过程中CO2、CO、H2O和O2的质量浓度分布与温度分布的关系。     

等离子体再造挥发分的试验研究

在等离子体点火煤粉燃烧试验台上,通过向等离子体燃烧器内喷水引起水煤气生成反应来再造挥发分,以提高煤粉气流的点火特性.通过试验得到了喷水量对再造挥发分的影响规律,并在本次试验工况下得到了点火和再造挥发分的最佳喷水量.结果表明:随着喷水量的增加,反应室出口的CO浓度、反应室内的温度和出口火焰温度均先上升,后下降;反应室没有喷水时,测得反应室喷口处的CO浓度为1 332.3 mg/m3;当反应室喷水量为20 mL/min时,测得反应室喷口处的CO浓度为2 977.2 mg/m3;向反应室喷水后,反应室喷口处的CO浓度可以提高1倍以上.通过水煤气生成反应再造挥发分,方法简便,适用性强,效果明显,对今后低挥发分煤的点火具有重要的借鉴意义.     

富氧氛围下煤粉锅炉等离子冷风直接点火过程的数值模拟研究

富氧氛围下煤粉锅炉等离子冷风直接点火是一项有前景的技术,对启动没有风温要求.采用Fluent对该技术的点火过程进行数值模拟.计算结果表明,该点火在一定的氧气浓度和煤粉浓度下能够实现煤粉气流的点火,对应的一次风最低氧浓度为27％、最低煤粉浓度为0.24 kg/kg.通过比较富氧冷风气氛与空气温风气氛下燃烧器点火情况,证实了氧浓度的提高加快了煤粉燃烧速度,煤粉燃烧生成的CO量更小,火焰温度提高,利于降低等离子的能量输入.     

O2/CO2气氛下炉内煤粉切圆燃烧数值研究

对某电厂600 MW切圆燃烧锅炉进行了O2/CO2气氛下炉内流动、传热和燃烧过程的数值研究。结果表明:在O2/CO2气氛下,随着氧气摩尔浓度的增加,炉内温度升高,高温区变大,对煤粉的着火燃烧有利;但考虑到燃烧器安全和水冷壁结渣,氧气摩尔浓度不能太高,对燃用文中煤质的锅炉其极限摩尔浓度在40%至45%之间。O2/CO2气氛对现有切圆燃烧锅炉的上层燃烧器煤粉的燃烧影响较小,对下层燃烧器煤粉的燃烧影响较大。与空气气氛煤粉燃烧相比,炉内火焰中心上移,且在氧气摩尔浓度不太高时,炉内温度分布特性有利于防止水冷壁的结渣。     

一次风速度和煤粉浓度对等离子燃烧器一级燃烧筒点火特性的试验研究

介绍了等离子体对煤粉空气混合物点火原理,建立了等离子燃烧器一级燃烧筒点火特性试验台。并在此基础上进行了一次风速度和煤粉浓度对等离子燃烧器一级燃烧筒点火特性的试验研究,为等离子燃烧器的设计提供了参考。     

生物质炭化颗粒燃烧过程的数值模拟研究

文中应用计算流体力学软件,采用正交法针对生物质炭化颗粒的燃烧过程进行了详细地数值计算,在不同二次风流量和进气温度条件下获得了煤粉燃烧器燃用生物质炭化颗粒的温度场分布及氮氧化物生成情况,并通过对比分析获得了最优方案.研究表明生物质炭化颗粒在燃烧器内部的火焰传播受二次风影响非常明显,在特定工况下存在着最优二次风的进气温度及风量.本文的研究提供了一种获得最优二次风参数的方法,对传统煤粉燃烧器燃用生物质颗粒具有一定指导意义.     

直接点火燃烧器煤粉二次混合冷态数值模拟

为掌握直接点火燃烧器第二级部分内部流动特征,应用Fluent6.1.22软件对浙江大学热能工程研究所的两级直接点火燃烧器第二级部分的内部紊流气固两相流动进行了数值模拟,采用标准k-ε紊流模型和壁面函数法模拟气相流动,采用双向耦合拉格朗日法追踪颗粒运动轨迹。对连续相速度和湍流动能分布特征以及颗粒相运动轨迹进行了分析,得出了不同工况条件下煤粉的混合状况和煤粉颗粒在整个混合区域内的分布规律。此结果对于燃烧器的现场运行及其优化设计都有一定的指导作用。     

高风温点火燃烧器中煤粉气流的着火规律

针对一种新型电站锅炉使用的高风温直接点火的煤粉燃烧器,在现场实验和数学模型的基础上详细讨论了煤粉浓度、煤粉气流速度、热风速度和温度等因素对煤粉气流着火的影响规律,为燃烧器的设计与运行参数的选择提供指导.     

等离子燃烧器燃烧特性的数值模拟

结合煤粉锅炉等离子燃烧器的结构特点,用数值仿真软件Fluent对套筒式等离子燃烧器的内燃特性进行了二维流动数值模拟,计算了一次风从燃烧器的等离子点火区到炉膛内的燃烧特性,并与实验和工程应用结果进行了比较。模拟结果表明:在等离子燃烧器喷口形成了“粉包火”的着火工况,降低了燃烧器喷口温度,改善了燃烧器的工作环境。该燃烧模拟结果与等离子燃烧器在某600MW机组现场应用以及在等离子热态试验台点火试验的结果基本吻合。图6表2参3     

荆门热电厂2×600MW工程等离子燃烧技术设计特点

本文针对荆门电厂2×600MW工程超临界锅炉的制粉系统,通过对HT-NR3燃烧器改造后,等离子体点火发生器应用于燃烧器前后墙对冲布置的超临界锅炉上的可行性,论述了等离子煤粉点火器的机理,结构,及对现场辅助设施系统进行的优化设计;暖磨干燥煤粉方法,并尝试用新技术来延长阴极、等离子体输送管的使用寿命,及其给电厂带来的巨大直接经济效益.