六角燃烧器区域静区分布对射流偏转的影响分析

利用某六角切圆燃烧煤粉炉燃烧器区域流场的数值模拟数据,研究燃烧器区域静压力分布对射流偏转的影响,并针对燃烧器改进前后的流场分布进行比较分析。     

新型旋流煤粉燃烧器出口区域气固两相流场的PDA实验研究

针对电站锅炉燃用煤种和负荷多变的问题,提出一种新型的旋流燃烧技术,即利用在一次风管中加装浓缩构件实行煤粉浓淡分离的浓淡旋流燃烧器。采用三维相位多普勒颗粒分析仪（ＰＤＡ）对浓淡旋流燃烧器和双调风旋流燃烧器出口区域两相流场进行了实验研究,得出了两种燃烧器几何结构下气固两相流场和浓度场的分布规律,并且进行了理论分析,证明了浓淡燃烧的优越性。     

新型旋流煤粉燃烧器出口区域气固两相流场的PDA实验研究

针对电站锅炉燃用煤种多变和负荷多变的问题,提出了一种新型的旋流燃烧技术,即利用在一次风管中加装浓缩构件实行煤粉浓淡分离的浓谈旋流燃烧器。介绍采用三维相位多普勒颗粒分析仪（ＰＤＡ）对浓谈旋流燃烧器和双调风旋流燃烧器出口区域两相流场进行了实验研究,得出了两种燃烧器几何结构下气固两相流场和浓度场的分布规律,并且进行了理论分析,证明了浓谈燃烧的优越性。     

单炉膛双切圆锅炉炉内空气动力场的数值模拟

采用计算流体力学软件PHOENICS,选择合理的数学模型,对某一台单炉膛双切圆锅炉炉内的空气动力场进行数值模拟研究,着重研究了下、中、上层燃烧器区域喷口截面上的速度矢量分布。计算结果表明:由于燃烧器布置在前后墙,使得燃烧器喷口连线成矩形,从而使得炉内气流流场均为椭圆形,且椭圆的长轴沿炉膛高度方向不断变化;在燃烧器区域的中下部,Y方向的气流旋转直径沿炉膛高度方向减小,两侧墙处的气流贴壁现象沿炉膛高度方向逐渐消失;但沿炉膛高度方向在燃烧器喷口截面前后墙处,均有气流刷壁现象存在,从而在热态运行时,在前后墙处易出现高温腐蚀和水冷壁结渣现象;炉内左右旋转气流的速度分布对称度较好。改变燃烧器投运方式,上部燃烧器区域的气相流速度分布规律有所不同,炉内热负荷分布情况也不同,相比较而言,原始投运方式较优。     

低热值煤层气旋流燃烧器冷态流场试验研究

采用热线风速仪对旋流燃烧器出口流场进行了测量,得到了燃烧器流场的分布状况,研究了喷口角度变化对燃烧器出口速度场的影响.试验结果表明,燃烧器搭配不同喷口时,在燃烧器根部均能形成稳定的中心回流区;渐扩喷口燃烧器的射流扩展角大,而渐缩喷口燃烧器的射流穿透能力较强.在较宽的热负荷范围内,该旋流燃烧器均具有良好的空气动力场,有利于低热值煤层气的着火与燃烧.     

切圆炉流场对燃烧器供风依变特性研究EI北大核心CSCD

基于有限元方法探究切圆锅炉供风条件改变对炉内流场的影响。模拟采用结构化与非结构化网格结合的策略,最大程度减小了伪扩散效应,并通过模型炉实验验证数值方法的可靠性。研究对比分析正常供风工况与部分燃烧器故障供风条件引起燃烧器区域以及上层区域流场变化的特征。结果表明:燃烧器发生流速减小故障会使流场切圆外扩,发生流速增大异常会使切圆内缩;局部燃烧器流速异常引起的流场不均匀会沿切圆的旋转方向向上旋进,并逐渐趋于平衡。通过研究,在一定程度上有效揭示了炉内切圆流场对燃烧器进风的动态依变规律,可为相关炉内空气动力场研究及监控与调整提供参考。     

某1000MW超超临界双切圆锅炉燃烧特性的数值模拟与优化

使用realizable k-ε双方程模型,对一台1000MW超超临界机组双切圆锅炉的燃烧特性进行了数值模拟,研究了一、二次风速及喷口结构对锅炉热态流场、温度场分布的影响,对燃烧器原始结构及拟改进结构流场及温度场进行了比较。数值模拟结果表明:燃烧器拟改进结构情况燃烧过程中,炉膛内形成2个旋向相反的椭圆形温度场与流场。一、二次风速对炉内燃烧器区域热态流场影响较大,一次风速增大,切圆直径变小;二次风速增大,切圆直径变大。燃烧器喷口形状与布置方式不同时,炉内温度场变化较大。增大一次风喷口尺寸能够增加火焰刚性,可避免一次风速较低时火焰偏斜贴壁,为最佳改进方案。并与改进后试验结果进行了对比,获得了比较一致的结果。为PM型燃烧器设计和运行提供了一定的理论基础。     

撞击预燃室煤粉燃烧器燃烧特性数值模拟

针对适用于劣质煤燃烧的新型撞击预燃室煤粉燃烧器,采用数值模拟的方法,研究其燃烧特性,得到了不同二次风进风角度和挡板角度下燃烧器流场分布、温度场分布、CO分布和NO分布。模拟研究表明,撞击预燃室燃烧器的煤粉燃烧分为两个阶段,在预燃室内第一阶段燃烧使风粉温度达到1300 K,这对劣质煤的稳定燃烧十分重要;挡板角度是影响预燃室内积灰的主要因素,挡板角度为45°时,挡板附近和预燃室内流场分布最合理。     

六角墙式布置燃烧器射流刚性分析

以某６７０ｔ／ｈ锅炉燃烧器区域流场的ＰＤＡ试验数据为基础，结合六角墙式布置燃烧器的独特特性，针对加大上层燃烧器二次风假想圆直径前后的流场状况，分析并比较了六角切向燃烧锅炉各角的射流刚性。研究结果对解决受热面结渣问题具有指导意义。     

旋转煤粉分离器流场分布规律研究

旋转煤粉分离器内部流场的分布影响燃烧器出口一次风粉的均匀性.风粉不均匀会导致燃烧损失增加、过量N0x生成、炉内燃烧中心偏转、炉内结渣、燃烧器烧毁或煤粉管堵塞等,直接影响锅炉运行的稳定性和经济性.采用Fluent软件对旋转煤粉分离器内部流场进行模拟研究.由分析可知,旋转煤粉分离器内部流场分布稳定,分离器各一次风管出口的压...     

燃烧器射流图像几何参数提取的研究

提出一种燃烧器射流图像分析及特征参数提取的新方法.在实验室,通过基于示踪剂的可视化手段,获取了燃烧器出口冷态射流图像;用V isual C 语言编程,对图像进行了图像灰度变换、中值滤波、边缘检测、二值化,图像分割与轮廓提取等处理,设计并优化了燃烧器射流流场分析及特征参数提取算法,提取了射流的边缘轮廓;并实现了对描述射流特征参数的定量提取.     

水煤浆旋流燃烧器空气动力场的数值研究

水煤浆是一种以煤代油的新型洁净环保燃料。对水煤浆旋流燃烧器的空气动力场进行了数值模拟,分别研究了一次风扩口角度、二次风扩口角度和二次风旋流强度等燃烧器结构参数对流场的影响,研究结果表明,一次风扩口角度的增加使回流区由大变小;二次风扩口角度和旋流强度的增加均使回流区增大;此类燃烧器轴向速度以"M"形分布,切向速度以"N"形分布,出口处形成一中心回流区;得到了一合理的燃烧器结构型式,该燃烧器既能保证稳定燃烧,又能有效防止结焦或结渣。研究结果为水煤浆燃烧器的设计、制造和运行提供了借鉴。     

PEMFC流场结构对电池性能的影响

在PEMFC中,阴极的流场对电池性能有着重大的影响。好的阴极流场能更有效的排出电池内部生成水并大大提高电池的输出功率。在原有流场的基础上设计出具有不同特点的新型流场,再利用H2-空气PEMFC单电池进行实验比较各种流场的性能,同时对直通道和蛇型流场分别在雷诺数Re和进出口压差进行分析。比较压差与电池排水的关系,得出较高压差具有较好的电池性能。     

一体式可再生燃料电池膜电极和流场研究

一体式可再生燃料电池(URFC)对质量限制场合有着十分重要意义.膜电极(MEA)和流场构型是影响URFC性能的主要因素,为此研究了氧电极中Pt和Ir催化剂比例和两种流场构型,以及电池工作温度.通过电池双模式循环工作效率来评价膜电极和流场对一体式可再生燃料电池性能的影响.结果表明:最佳催化剂比例是:Pt与Ir质量比3∶1...     

PEM燃料电池迷宫流场双极板的电化学性能研究

双极板流场结构对质子交换膜PEM(proton exchange membrane)燃料电池的电化学性能至关重要。基于双极板的工作原理和有限元分析FEA(finite element analysis)理论,设计了一种用于PEM燃料电池的新型迷宫流场结构双极板,通过建立包括质子交换膜、催化层、气体扩散层、迷宫流场结构双极板和流道在内的完整PEM燃料电池的三维模型并进行数值分析,研究具有该迷宫流道结构双极板PEM燃料电池的电化学性能。此外,还制备了具有该迷宫结构的石墨双极板试样并进行电化学性能实验。研究结果表明,在保持PEM燃料电池其他参数一致时,具有迷宫流场双极板的PEM燃料电池有较大的功率密度,其最大值为520.283 mA/cm2,实验结果与模拟结果一致,验证了数值模拟的可靠性。     

PEMFC直条流场水分布可视化研究

采用大面积(120cm2)透明质子交换膜燃料电池(PEMFC),研究了阴极直条流场内液态水的传递行为,通过测量不同位置流道进、出口压降,分析了流场内不均匀水分布。本方法可实时、在线、直接观察流道内液滴出现、积累及排出过程,得到实际工况下的实时液态水分布,将非常有助于流场设计和电池操作条件优化。结果表明,液态排水是一间歇过程,只有当液滴达到临界体积才会随反应气体排出。稳定运行状态下,液态水在流场内呈不均匀分布,主要集中于流场中下部区域,其他区域几乎没有液态水。     

基于三维流场数值计算的引信用侧进气涡轮发电机的设计研究

提出并研究了基于三维流场数值计算的引信用侧进气涡轮发电机的设计方法。针对侧进气涡轮发电机在适用引信型号确定条件下,其基本形状尺寸就受到严格限制的特点,分析了影响电机性能并可以被优化的主要参数,设计了能够满足计算量要求的参量优化算法。对电机三维流场数值计算的控制方程、计算区域、网格划分以及数值方法和边界条件进行了分析。根据侧进气涡轮发电机的涡轮转速与流场相互影响的特点,结合电机的动力学分析提出和建立了基于涡轮转速迭代的三维流场数值计算方法,给出了基于三维流场数值计算的侧进气发电机的设计流程,建立了完整的设计模型。利用该方法设计了某引信用侧进气涡轮发电机,结果表明该方法可以满足工程设计的要求。     

中心给粉燃烧器在燃用烟煤1 025 t/h锅炉上的应用

针对某厂燃用烟煤的1 025 t/h锅炉低负荷稳燃能力差,相邻燃烧器之间流场容易干扰的问题,进行了实验室冷态试验及工业试验研究,并将下层8只燃烧器改造为中心给粉燃烧器。结果表明：在外二次风叶片角度为35o时,中心给粉燃烧器有合适的中心回流区,既能防止相邻燃烧器的相互干扰,还能保证煤粉的及时着火和稳定燃烧,而双调风燃烧器在正常运行条件下没有回流区。与双调风燃烧器相比,沿射流方向的燃烧器中心区域,中心给粉燃烧器的烟气温度和升温速率较高,O2和NOx浓度较低;靠近侧墙水冷壁区域,中心给粉燃烧器的O2浓度较高,烟气温度较低。下层8只燃烧器改造后,锅炉热效率提高了1.03%,NOx排放量降低了13.74%,锅炉可以在110 MW电额定负荷下不投油稳定运行。     

六角切圆燃烧锅炉燃烧器区域浓度场的PDA试验研究

以某电厂670t/h锅炉为原型,应用激光多普勒测速仪(PDA)对其冷态模型燃烧器区域的浓度场进行试验测量,研究发现,燃烧器六角布置的切向燃烧锅炉在炉膛角部和近壁区存在较高的煤粉浓度,成为高温受热面结渣的原因之一。