基于Fluent的青海高原燃气锅炉燃烧特性数值研究

青海地处高原,海拔高,氧气含量低,特殊的环境导致锅炉燃烧不充分且资源浪费。选取WNS7.0-1.0/95/70-QT燃气热水锅炉为研究对象,在实地采集数据的基础上,对其结构进行简化后绘出锅炉内胆的3D模型图并建立数学模型。通过改变锅炉燃气的进口速度、空气进口速度,氧气含量,模拟分析过量空气系数为1.0,1.1,1.2,1.3,1.4,1.5时的膛内温度场及二氧化碳的分布云图,得出青海高原地区比较适合的燃烧工况。理论分析的最佳燃烧条件在高原锅炉的生产设计以及实际运行过程中起到指导作用。     

常风温无焰燃烧燃气锅炉特性的数值模拟研究

介绍了常温无焰燃烧技术在燃气锅炉上的应用,建立了炉膛内流动与传热的数学模型并进行了数值计算,给出了温度场和NOx浓度场分布。发现增大过量空气系数可以降低炉膛最高温度及平均温度,减小生成的NOx浓度。当过量空气系数为1.05时,锅炉热效率达到最高值,超过98%。当锅炉热负荷低于20%时,炉膛内燃烧方式接近传统有焰燃烧;当锅炉热负荷高于20%时,炉膛内燃烧方式为无焰燃烧,炉膛内温度分布均匀,NOx生成量极低,排放稳定。     

基于Fluent的多种生物质颗粒燃烧数值模拟

基于ANSYS FLUENT(有限元商用计算流体力学)软件模拟烟煤、花生壳、落叶松、玉米秸、稻秆和棉秆6种颗粒在圆筒形燃烧室中的燃烧。对比分析了这6种燃料颗粒燃烧时燃烧室内各截面温度、不均匀系数、氧气质量分数和NO_x质量分数分布。模型燃烧室直径为1 m,长度为10 m。在燃烧室中心径向0.125 m范围内燃料颗粒通过流速为50m/s的高速气流以0.1 kg/s的质量流量喷入燃烧室,在径向0.125~0.5 m范围内通入流速为15 m/s的空气。燃料颗粒粒径为40μm,密度为1 200 kg/m~3。研究表明:高热值的燃料在各个截面上的最高温度均高于低热值燃料,烟煤、花生壳、落叶松、玉米秸、稻秆和棉秆燃烧时燃烧室最高温度分别为2 643.26、2 260.37、2 190.83、2 163.35、2 130.37和2 060.83 K;生物质燃料的温度分布均匀程度优于烟煤;生物质燃料产生的NO_x明显较少,其中棉秆最少;在余气系数均为1时,各燃料燃烧时燃烧室内最高温度均有所提高,但是整体仍然满足高热值燃料温度高于低热值燃料的规律。     

生物柴油在WNS型工业锅炉中的燃烧和氮氧化物浓度特性的数值模拟研究

采用数值模拟方法得到不同燃料量、过量空气系数等对炉膛内烟气温度和燃烧产物的组分浓度分布影响。研究结果表明:燃料量和过量空气系数是影响炉膛内温度分布的主要因素;二次风速的大小明显影响炉膛内火焰形状和最高温度点位置;氮氧化物主要来源于热力型,过量空气系数为1.10时,炉膛内氮氧化物的浓度达到最大值。     

燃气锅炉污泥气化气体燃烧过程数值模拟

采用Ansys Fluent软件模拟了1个基础工况与8个对比工况下污泥气化气体在某燃气锅炉炉内的流动及燃烧过程.结果 表明:炉内气流旋转上升的同时剧烈燃烧;基础工况下底部喷口截面最高平均温度可达1200 K;改变空气和燃气入口速度对炉内燃烧温度以及氧气、二氧化碳体积分数有较大影响;增大燃气入口速度后,底部喷口截面平均温度达到1300 K,该区域平均氧气体积分数明显减小;污泥气化气体中可燃组分增大会使炉内燃烧反应加剧,燃气中一氧化碳体积分数增大到18％时,底部喷口截面平均温度达到1400 K,但对大部分炉膛高度下的平均氧气体积分数和平均二氧化碳体积分数的影响较小.     

基于Fluent螺旋槽管的传热特性数值模拟

根据螺旋槽管的结构特点及传热特性,建立了三种不同槽口形状的螺旋槽管与光滑管换热器的三维模型。以水为工质,运用 Fluent流体分析软件,采用k-ε湍流模型,研究了三种不同槽口形状的螺旋槽管与光滑管换热器在换热过程中的速度场和温度场,得到了不同槽口形状和光滑管的壁面Nusselt数。结果表明。在相同壳程和雷诺数的情况下,螺旋槽管比光滑管的换热能力提高了6．7％-37．6%,其中三角彤槽和矩形槽螺旋槽管的换热能力提高最大,从而强化了传热。为谊产品的理论进一步研究和实验研究奠定了基础,为谊产品的设计和推广应用提供了依据。     

WNS系列全自动燃气锅炉的研制

介绍针对气体燃料的特性而研制成功的WNS系列全自动燃气锅炉的技术特点。     

煤焦油燃烧特性数值模拟

利用数值模拟方法,选用标准k-ε湍流模型,化学反应采用涡-耗散模型,辐射模型应用P-1辐射模型,研究进油口尺寸、进气口尺寸一定,煤焦油蒸气速度和助燃气体速度不变,富氧条件下不同含氧助燃气体对燃烧室火焰空间温度场和气流场压力场的影响。结果表明,助燃气体含氧量越高,火焰温度越高,燃烧速率越快,尾气排放所带走热量越小,火焰空间温度场分布梯度变大。数值模拟结果对于煤焦油用于工业燃烧条件的设计和操作具有一定的理论指导和实践意义。     

WNS系列全自动燃气锅炉的研制

介绍针对气体燃料的特性而研制成功的WNS系列全自动燃气锅炉的技术特点。     

燃尽风对燃气锅炉燃烧特性影响的模拟研究

针对某台额定蒸发量为75 t/hπ型燃气锅炉NO_x排放量较高的问题,在过量空气系数为1.2的条件下,采用空气分级低氮燃烧方式对其进行改造,在燃气流量一定的条件下分别对原工况以及5种不同燃尽风风量改造方案下炉内温度分布、氧气及NO_x质量浓度分布进行数值模拟,确定了较优的燃尽风风量占比。结果表明:在NO_x质量浓度最高的区域添加燃尽风,新鲜冷空气加入明显降低了炉膛内高温区域的平均温度,有利于降低NO_x的生成;综合考虑炉膛内温度分布及出口截面NO_x排放质量浓度,燃尽风风量占比为10%的改造方案较优。     

一起WNS型燃气锅炉蒸汽带水事故的分析

通过对一台WNS型锅炉蒸汽带水事故的分析,提出解决此次事故的有效途径,力求避免同类事故再次发生。     

基于Fluent的海洋溢油数值模拟研究

针对海洋溢油扩散问题,基于Fluent模拟软件,建立二维数值水槽,分析比较不同海流速度和不同含气率条件下油气混合物的输移扩散特性。计算结果表明,海流速度越大,油滴尺寸越小,油气混合物的扩散面积相对较大;含气率越大,溢油上升的速度越大,油气混合物的扩散面积就相对较小。此数值模拟研究可为海上溢油回收工作及环境污染防治提供参考依据。     

WNS型燃油_燃气锅炉技术现状与发展方向

对现有的WNS型燃油、燃气锅炉的本体结构进行了分析比较,指出对于三回程湿背式锅炉去掉回燃室是其改进的一个方向;而中心回燃式燃油、燃气锅炉则是中小型燃油、燃气锅炉过程中值得推广后种炉型。此外,还对WNS型燃油、燃气锅炉控制系统进行了论述,根据其特点,指出完全智能化控制及远程技术服务系统是其未来发展的趋势。     

燃气燃烧器燃烧特性的数值模拟

运用Fluent软件对40 t/h锅炉用燃气燃烧器进行三维数值模拟,研究进风量对燃烧器性能及污染物NOx排放特性的影响。结果表明:合适的进风量是保证燃烧器稳定燃烧的重要条件,也是减少NOx排放的关键因素。数值模拟的计算结果为燃烧器优化设计、改造提供了参考依据。     

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     

基于Fluent的自由液面搅拌流场数值模拟

基于fluent6.3仿真软件,采用滑动网格+多相流模型对无挡板圆柱容器、有挡板圆柱容器及无挡板方型容器搅拌流场进行了数值模拟,仿真研究了不同转速和挡板宽度对流场及液面形状的影响。仿真研究表明,该模型既适用于液面形状变化的强环流搅拌过程,也可用于液面近似为水平的完全挡板搅拌过程。由于该模型综合考虑了搅拌过程液面形状的变化,所以其流场仿真结果更为合理可信。     

燃气锅炉的炉膛爆炸——燃气锅炉防爆专述之一

随着我国对大气环境污染的治理和天然气资源的开发利用，不少城镇锅炉（主要是大城市的工业锅炉）燃料正逐步由煤改为天然气。事物总有其两面性，锅炉改烧天然气后，由于其燃烧产物（烟气）基本不含烟尘和二氧化硫，所以其排放物也不会造成对大气的污染．有利于对大气环境质量的改善。但另一方面，由于天然气（以下亦称燃气）是易燃气体，具有爆炸危险性，这就使原本就存在汽水爆炸危险的锅炉又增加了燃气爆炸的危险，且后者发生事故的概率和事故后果的严重性往往比前者还要大，也就是燃气的危险度比汽水的危险度更高。近年来发生的燃气锅炉炉膛及烟道爆炸的严重事故，甚至特大事故也证明了这一点。所以，对锅炉燃料由煤改为天然气所带来的不安全因素要有足够的认识，并采取相应的预防措施。     

WNS系列全自动燃气锅炉的性能特点介绍

介绍了针对气体燃料的特性而研制成功的ＷＮＳ系列全自动燃气锅炉的技术特点。     

增氧燃烧型冷凝式燃气锅炉节能特性的研究

指出了冷凝式燃气锅炉在实际应用中存在的问题,给出了增氧燃烧型冷凝式燃气锅炉的概念。以陕北天然气作为燃料,对增氧燃烧型冷凝式燃气锅炉的节能特性进行的研究表明:采用增氧燃烧技术的冷凝式燃气锅炉,热烟气中水蒸气的露点温度和理论冷凝率、锅炉的供暖季节效率随着增氧体积份额的增加而增加;锅炉排烟热损失和引风机的能耗随着增氧体积份额的增加而减少。     

低NOx燃烧器燃烧特性的数值模拟

研究对350MW电站锅炉采用低NOx燃烧器和常规直流煤粉燃烧器的燃烧过程进行了数值模拟.数值分析结果表明炉内的最高温度出现在燃烧器上部附近,在此区域,锅炉采用低NOx燃烧器的火焰中心温度比常规燃烧器的要高出100℃多,而对应2种燃烧器的截面平均温度沿炉高没有明显的区别;燃烧器区域的截面温度场呈现出马鞍形分布,即炉膛中心和炉壁附近的温度较小,其二者中间环形区域的温度最高;周期性变化的一次风喷嘴截面的火焰平均温度较高,二次风喷嘴截面的火焰平均温度较小,二者相差300℃左右,炉膛的切圆直径在燃烧器上部附近最小,在燃烧器区域,切圆直径几乎为常数,在燃烧器的上部和下部区域,炉膛截面的切圆直径较大;低NOx燃烧器和常规直流煤粉燃烧器所对应的切圆直径,在燃烧器的上部附近,低NOx燃烧器相应的切圆直径要大一些,在其它的区域中二者相应的切圆直径没有明显的区别.