旋流燃烧煤粉锅炉NOx生成的数值模拟

焦炭燃烧选取扩散-动力模型,煤热解反应采用双挥发竞争模型,气相湍流选取RNGk—ε模型,燃烧湍流选用PDF模型,采用CFD软件对1台装有32只双调风旋流燃烧器两侧墙对冲布置的1025t／h燃煤锅炉炉内氮氧化物生成进行数值计算,研究了炉内温度场、氧浓度场以及氮氧化物浓度场的分布特性。发现三者在炉膛内均呈对称分布,燃烧区域内的温度和氮氧化物浓度较高而氧浓度较低,燃烧区域上方温度和氮氧化物浓度逐渐降低而氧浓度升高。研究了温度和空气系数对氮氧化物生成的影响,随着温度的升高,氮氧化物生成量呈升高趋势,而随着空气系数的增大,氮氧化物生成量呈降低趋势,     

回转窑内煤粉燃烧的数值模拟

针对一实际回转窑建立模型进行了煤粉燃烧的数值模拟,其中气相采用k-ε双方程湍流模型、离散相采用颗粒轨道模型、燃烧采用非预混燃烧结合简化的PDF模型、辐射采用P1模型。模拟结果表明：在整个窑长方向,流场由＂双峰＂结构逐渐向＂单峰＂结构转化;一次风射流对二次风的卷吸作用很明显,形成了内回流区和外回流区。火焰形状呈棒槌形,但燃烧器附近低温区很长,需要改进。     

锅炉煤粉燃烧装置的改造

介绍了在不增加膛高度的情况下,通过适当下移燃烧器,较好地解决了煤粉在炉内不完全燃烧的经验。     

煤粉锅炉煤气-煤粉混合燃烧技术改造实践

对一台75t／h煤粉锅炉进行了煤气（干馏煤气）-煤粉混合燃烧技术改造。除对煤粉燃烧器和受热面进行改造外,增加了煤气输送系统和煤气燃烧系统。在原煤粉燃烧器下方增设了6只双通道煤气燃烧器,采用六角切圆倾斜向下布置方式。实际运行中,煤气输送系统能安全可靠运行,锅炉能稳定高效燃烧,热力参数满足要求。     

锅炉燃烧器高宽比对燃烧影响的数值模拟

以蒸发量为670t/h的四角切圆布置煤粉锅炉为研究对象,在不同燃烧器高宽比下,模拟了燃烧器平面温度场、射流中心两侧静压差。燃烧器高宽比大于9时,炉内气流切圆直径达到最大,高温区域均到达壁面附近,易引起结渣或高温腐蚀等;在4～9时,气流切圆大小适中,燃烧组织合理;小于4时,炉内气流充满程度相对较差,炉膛中部火焰过于集中,不能发挥切圆燃烧组织的优势。燃烧器出口射流两侧静压差随着燃烧器高宽比的增大呈非线性增大。     

燃烧福建无烟煤CFB锅炉石灰石炉内脱硫试验

在一台燃烧福建无烟煤CFB锅炉上进行了炉内添加石灰石脱硫的工业热态试验,分析了Ca／S比（物质的量比）、炉床温度、二次风率、脱硫剂粒径等对锅炉炉内脱硫效果的影响,以及炉内脱硫对锅炉氮氧化物排放浓度、飞灰和炉渣含碳量、飞灰比电阻、电除尘器除尘效率等的影响。试验表明：在Ca／S比较小时,脱硫效率随着Ca／S比的增大而迅速提高;当Ca／S比达到一定值后,脱硫效率提高缓慢,且趋于一稳定值。石灰石的平均颗粒粒径越小,脱硫效率越高;随着炉床温度的上升,脱硫效率线性下降。脱硫效率随着二次风率的增大先缓慢提高后急剧下降,呈开口向下的抛物线分布特征,存在一个最佳二次风率。炉内添加石灰石脱硫对锅炉氮氧化物排放的影响很微弱。飞灰含碳量随着Ca／S比的增大而有所下降,但当Ca／S比达到较高值以后,飞灰含碳量不再明显变化,反而有上升的趋势;炉渣含碳量随着Ca／S比的增大而上升,总体控制在1．5％以下。随着Ca／S比的增大,飞灰比电阻增加,电除尘器除尘效率基本保持不变。     

750TPD垃圾焚烧炉燃烧过程的数值模拟

采用计算流体力学(CFD)技术,对750 TPD的生活垃圾焚烧炉建立模型,模拟炉内的气相燃烧过程,研究了炉内燃烧过程对二恶英控制及SNCR设计的影响。     

配风方式对链条炉炉内燃烧及NO_x生成影响的数值模拟

对1台64MW链条炉在不同配风方式下的炉内燃烧及氮氧化物生成特性进行了数值模拟。模拟采用FLIC床层软件和FLUENT软件分别模拟炉内床层及流场。在提前配风、均匀配风和推迟配风三种条件下,对炉内煤层表面气体组分、温度和炉膛出口处的NO_x含量进行了数值模拟计算。得出在三种不同配风方式下NO_x最终排放量:提前配风均匀配风推迟送风,分别为441mg/m~3,405mg/m~3,329mg/m~3。推迟配风的较小通风量抑制挥发分N析出,同时营造还原性气氛,大大减少挥发分N向NOx的转化率。因此适当推迟送风对提高锅炉燃烧效率及减少氮氧化物排放均有利。     

分解炉内煤粉悬浮燃烧特性及动力学参数的实验研究

将煤粉试样置入悬浮态高温试验炉内进行燃烧并进行热重实验。通过热分析研究,探讨了不同温度、气氛及升温速率对煤粉燃烧反应的影响,并通过计算得到煤粉燃烧的反应动力学参数。结果表明:煤粉在75%O_2、25%CO_2气氛下的活化能为16.553k J/mol,比CO_2气氛下的活化能低,说明在75%O_2、25%CO_2气氛比纯CO_2容易进行燃烧反应;纯O_2气氛下的活化能最小,说明在纯O_2气氛下煤粉最易进行燃烧反应。     

高风温低氧无焰燃烧过程的数值模拟

介绍了高风湿无焰燃烧技术原理,并对其进行了数值计算。其湍流流动采用ｋ－ε模型,燃烧采用混合燃烧模型,耦合蒙特卡洛辐射传热模型;ＮＯｘ模型采用Ｚｅｌ’ｄｏｖｉｃｈ温度型ＮＯｘ和成模型和ＤｅＳｏｅｔｅ快速反应型ＮＯｘ生成模型。     

关于煤粉炉的热工过程分析

考虑到燃煤仍是我国今后相当长时期的主要能源政策,故研究探讨其燃烧技术仍有很大现实意义。笔者根据在苏州某厂锻工车间进行煤粉炉技术改造的实践结合冶金炉加热理论撰写了此文,供参考。一、燃烧室内煤粉的燃烧过程火焰炉中主要有两类燃烧方式,即层式燃烧与悬浮燃烧。在煤粉炉中,呈悬浮状的颗粒极细小的煤粉,以射流的形式随助燃室空气从喷口进入燃烧室。煤粉的燃烧属多相悬浮火炬燃烧。与层式燃烧     

多孔金属板燃气灶燃烧性能数值模拟

应用FLUENT软件对影响多孔金属板燃气灶燃烧性能的多个参数进行了控制变量的数值模拟,对各参数进行归一化处理与敏感性分析,探讨各参数对灶具燃烧性能的影响。简化模拟计算,取多孔金属板上的一个单火孔的一半作为数值模拟对象并划分网格进行模拟。得出以下结论:火焰中心位置随板面表面发射率的增大而上升,表面发射率的增大使氮氧化物体积分数峰值出现下降,降幅约7.9%。表面发射率的增大在维持火焰温度基本不变且氮氧化物排放降低的情况下,提升了火焰位置,因此为提升灶具热效率,应将主要优化方向集中在通过表面处理以提高板面的表面发射率。灶具热负荷和火孔内直径的增加对上板面温度的提升有明显的促进作用,当热负荷从3.1 kW增加至3.9 kW时,火焰中心温度增幅为5.3%,同时氮氧化物排放量随之增大。内直径对上板面温度的提升作用在其值大于1.10 mm后开始显现,内直径的增加会明显提高氮氧化物的排放。因此在适当考虑烟气中氮氧化物排放的范围内,可提高灶具的热负荷和火孔内直径。在灶具热负荷较小时,孔隙率不可过大,但随着热负荷的增加,孔隙率可适当增大。鉴于板面厚度增加会明显增加达到稳态所需的时间,因此不宜采用过厚板面,以3.00~4.00 mm为宜。     

方形池火燃烧特性数值模拟研究

以尺寸6 m×6 m的方形柴油液池为研究对象,利用KFX软件模拟无风和通风环境下方形液池火的燃烧特性和热传递规律。结果表明,无风环境中方形柴油池火在燃烧前10 s处于初起阶段,约95 s进入稳定燃烧阶段;通风环境中能够较早地进入稳定燃烧阶段;无风条件下火灾烟气由饼状结构逐渐发展为蘑菇云形状,并在稳定燃烧阶段呈柱状结构。通风条件下,烟气为朝下风向的倾斜状;通风条件下的方形池火火灾的高温区域朝下风向偏移,其高温区域范围较无风条件下变小,且最高温度的区域向火焰底部移动。模拟尺度的方形池火稳定燃烧时的热辐射强度较高,破坏性很大。     

循环流化床锅炉炉内脱硫运行探讨

循环流化床锅炉炉内脱硫因其系统简单,投资节约,运行安全稳定,被广泛采用。本文针对实际投入运行的循环流化床锅炉炉内脱硫实际运行情况进行研究,提出安全经济和可靠的运行方式。     

基坑降水过程数值模拟

介绍了干扰群井基坑降水设计中基坑及周围地下水位实时预测方法。通过交叉验证对插值方法进行有效性评价,选择出最合适的插值方法,并在此基础上,实现基坑降水过程的数值模拟,该方法可指导基坑开挖、分析降水工程对周围环境的影响。     

含有内热源的管道换热过程数值模拟与分析

应用计算流体动力学方法,对管道中流体冲刷含有均匀内热源的固体问题进行了数值模拟,求解得到了固体外侧,管道内侧的温度场和速度场。进而在数值模拟的基础上,分析了流体和方形固体壁面之间的对流换热Nusselt数变化规律。结果表明,在发热物质的后部紧靠固体壁面处有两个明显的对称漩涡;并且在流固耦合上、下界面上,随着水平方向距离的增大,对流换热量和Nusselt数急剧减小。     

用煤粉炉炉底渣和循环流化床锅炉脱硫粉煤灰生产混凝土砌块的实践

分析煤粉炉水洗炉底渣和循环流化床锅炉脱硫灰的化学成分及性质,介绍利用它们在国产成型机上生产轻质混凝土砌块的配合比、工艺流程及养护方法,并对实际生产过程中出现的问题进行探讨。     

全氧燃烧玻璃熔窑的数值模拟

采用Fluent软件,选取标准k-ε湍流模型、涡耗散反应模型与DO辐射模型,利用UDF函数将玻璃液面与玻璃熔窑火焰空间进行耦合,获得玻璃熔窑火焰空间和玻璃液的温度、速度及压力分布模型,从而更为细致全面地分析了玻璃熔窑工作时的传热传质过程.结果表明:所提出的模型能够比较客观地反映玻璃的熔制过程,对优化窑炉设计,提高窑炉使用寿命,降低成本和工作风险,改善工况具有一定的指导意义.