煤粉锅炉旋流燃烧器空气动力场的数值模拟

旋流煤粉燃烧器的气流组织情况对锅炉的稳定燃烧与安全运行都具有重要的影响,文中通过建立物理和数学模型,针对某电厂采用的中心给粉型旋流煤粉燃烧器进行了数值模拟研究,通过调整一次、二次风速和风量大小,得到不同运行工况下的速度流场和速度矢量分布,经分析各计算结果,得出各参量对流场的影响规律。     

旋流燃烧器内二次风叶片旋转角度对流场影响的数值模拟

旋流煤粉燃烧器的气流组织对电站锅炉的稳定燃烧与安全运行都具有重要的影响.文中通过建立物理和数学模型,对某电站采用的中心给粉型旋流煤粉燃烧器进行数值模拟研究,通过调整内二次风旋流叶片角度,得到不同工况下的速度流场和速度矢量分布,经分析各种计算结果,得出各参量变化对流场的影响规律.     

煤粉锅炉旋流燃烧器冷态流场数值模拟

旋流煤粉燃烧器因具备形成中心回流区,卷吸高温烟气,促进煤粉着火等显著优势和特点,在电站锅炉中的应用日益广泛.而旋流煤粉燃烧器的流动情况对锅炉的稳定燃烧和安全运行都具有重要影响.通过建立物理模型和数学模型,对旋流燃烧器进行了三维数值计算得到燃烧器中钝体形状、二次风速及外二次风叶片角度等因素对回流区产生的具体影响.计算结果...     

一种可调节自适应煤粉燃烧器的数值模拟

提出一种可调节自适应煤粉燃烧器.该燃烧器将一次风分为内外两部分,外一次风为旋流射流,具有能够产生回流区,增加煤粉颗粒在着火区停留时间以及卷吸高温烟气强化着火和稳燃特性;内一次风为直流射流,具有刚性较强,气流穿透度大的特性.采用CFD(Computational Fluid Dynamics)软件对该燃烧器在一定的二次风旋流强度、不同外一次风旋流强度下的燃烧特性如速度场、温度场、氧浓度场、碳浓度分布以及着火特性进行了数值模拟,结果表明外一次风旋流强度对燃烧器燃烧特性有重要影响.当外旋流一次风的旋流强度在0.56～0.88之间时,其燃烧特性变化剧烈.     

旋流燃烧器数值模拟和优化改造

某电站煤粉锅炉采用旋流燃烧器,在运行中燃烧器出现调节能力差的问题.针对此情况,我们分别按照分析缺陷、虚拟改造以及优化改造3个步骤进行研究,以及对应的3个不同工况进行了数值模拟计算.运用k-ε数学模型,并借助Fluent 6.0对单个旋流燃烧器的一、二次风的流场进行三维数值模拟计算.通过数值模拟我们对旋流燃烧器进行了优化改造,并通过有限的但是精确的现场测试数据对比,很好地验证了本次数值模拟的准确性.     

哈锅新型次烟煤旋流燃烧器的数值模拟

哈锅研发出性能良好的新型旋流煤粉燃烧器,并已成功应用于褐煤和烟煤锅炉。本文通过数值模拟计算,对比分析新型旋流煤粉燃烧器和斗巴MK-3型燃烧器,结果表明新型旋流燃烧器具备优良的稳燃及低NOX排放能力。     

适用于旋流燃烧方式煤粉炉炉内流动的数值模拟研究

以一台200 MW旋流式煤粉炉为研究对象,以数值模拟软件FLUENT6.0为计算平台,研究了适合于旋流燃烧方式煤粉炉内流动的数值模拟方法.结果表明,在采用燃烧器和炉膛分别进行网格划分和模拟的基础上,炉膛燃烧器区域为结构化网格模拟的结果伪扩散现象比较小,而且燃烧器区域的空气流场与理论上旋流燃烧器的射流特性相一致,与实验结果相比较,回流区相对长而短些,这主要是由于二次风量的增加以及缺少钝体的作用所引起的,而在定性上,模拟得出的速度场的分布和回流区的趋势符合实验得出的数据结论,由此可见,在模拟过程中所采用的模拟方法适合于旋流燃烧方式锅炉.     

煤粉浓淡旋流燃烧器喷口气固两相流动的数值模拟

在实验基础上，运用PNG－ASM和FCFSRT模型对煤粉旋流浓淡燃烧器的气固两相流进行数值模拟，并与实验结果进行对比，得出了合理的颗粒速度场和浓度场；比较和计算了浓缩和未浓缩的颗粒场特性，说明了浓淡分离燃烧器的浓淡燃烧的机理；最后对浓淡分离燃烧器煤粉混合特性作了数值模拟，指出了煤粉浓淡混合的区域。     

一种燃烧器炉底布置的煤粉工业锅炉的数值模拟研究

煤粉工业锅炉中燃烧器炉底布置方案具有燃烧效率高、燃烧器便于安装与检修、风机耗电量少等优点,具有较好的应用前景。运用商业CFD软件STAR-CCM+对某燃烧器炉底布置的煤粉工业锅炉进行数值模拟研究,计算了炉内的流场、温度场、氧气浓度分布与氮氧化物浓度分布,分析一次风风速、内二次风风速与二次风旋流强度对流场的影响,为后续燃烧器炉底布置的煤粉工业锅炉的设计及优化提供了指导。     

惯性浓淡旋流燃烧器的原理及其在50t_h锅炉上的应用

在径向浓淡旋流煤粉燃烧器的基础上,本文提出了一种新型燃烧器－惯性浓淡旋流煤粉燃烧器,即在燃烧器一次风通道中加入煤粉浓缩器,并将其置于燃烧器喷口较近的位置,一次风粉经过煤粉浓缩器后,形成了由燃烧器中心向外煤粉浓度由高向低的分布趋势,依靠煤粉颗粒的惯性,将这种分布趋势一直保持到燃烧器出口。针对一台燃用烟煤的５０ｔ／ｈ煤粉炉的特点,给出了该燃烧器的布置,介绍了改造前后的运行情况。     

旋流浓淡煤粉燃烧器出口区域气固两相流动特性的实验研究

采用三维相位多普勒颗粒分析仪（ＰＤＡ）对旋流浓淡燃烧器出口区域两相流动特性进行了实验研究,获得了该燃烧器在不同旋流叶片开度、旋流二次风和直流二次风配比下的气固两仃流场和浓度场的分布规律,并且对这些分布规律进行了分析。     

采用旋流拱顶燃烧器的W型锅炉炉内流动特性

采用旋流燃烧器,可以强化燃烧器出口煤粉气流的着火,配合采用燃烧器内部分级燃烧方式后,也有利于降低污染气体的排放。但采用旋流燃烧器后,由于W型锅炉燃烧的特殊性,给锅炉的设计和运行带来了新的情况,如对旋流燃烧器在W型锅炉拱顶采用旋流燃烧器后炉内的空气动力特性不能很好得到掌握,不但得不到旋流燃烧器所带来的优点,还会引起很多问题。本文对采用旋流燃烧器的W型锅炉的炉内多相流动特性进行分析,并与相应的采用直流燃烧器的W型锅炉进行对比,指出在采用直流燃烧器的W型锅炉设计中常采用的参数在采用旋流燃烧器时可能会出现的问题,并提出了改进的方法。     

入口旋流数对煤粉低尘燃烧器流场的影响

以液排渣旋风燃烧过程为基础的煤粉低尘燃烧器可在燃烧过程实现捕渣,为工业加热提供低含尘浓度的高温火焰,是工业加热过程实现以煤代油的先进燃烧技术。根据旋流燃烧流动特点,采用能考虑非均向湍流应力的雷诺应力模型,对旋流煤粉低尘燃烧器内气流流动过程场进行数值模拟计算,计算结果与流场实验测试相吻合。研究表明,气流进入燃烧器时的旋转强度（旋流数）对燃烧器内的流动特性有很大影响,在冷态模型条件下,当旋流数在7以上时,环室回流在轴向贯穿燃烧器整个流场,有利于增加煤粉颗粒在燃烧室内的循环次数,提高灰渣捕获率;低于7时,环室回流出现阻断,不再连续,易造成煤粉颗粒直接逸出,对燃烧及灰渣捕获不利。随旋流数增加,燃烧器出口处中心回流率增大,对炉膛高温烟气的抽吸作用增强。     

旋流燃烧器运行中烧损原因分析

简单介绍旋流燃烧器的基本结构和工作原理,通过某电厂在运行过程中旋流燃烧器烧损的处理方案,总结发生类似情况时的解决措施,重点分析旋流燃烧器的烧损原因,为避免同类型燃烧器在运行中发生该类问题提供借鉴。     

同轴旋转分层流燃烧器出口空气动力特性的可视化研究

运用CCD摄像机对一种全新的同轴旋转分层流低NOx燃烧器出口空气动力特性进行了可视化研究 ,并对采集的图像进行了一系列处理。定义了一次风扩展角和一次风转捩长度 ,并对其变化规律进行了研究 ,为同轴旋转分层流燃烧器分层机理的研究打下了基础 ,并为燃烧器运行参数的调节提供了参考依据     

新型旋流煤粉燃烧器出口区域气固两相流场的PDPA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煤粉构件实行煤粉浓淡分离的旋流浓淡煤粉燃烧器。使用三维相位多普勒颗粒分析仪对旋流浓淡煤粉燃烧器和双调风旋流煤粉燃烧器出口区域气固两相流场进行了实验研究,得出了两种不同燃烧器几何结构下的气固两相流场和颗粒浓度场,并进行了理论分析。     

径向外浓内淡旋流燃烧器NO_x排放和燃尽率的试验研究

在一台1 MW的热态煤粉燃烧试验炉上进行热态模拟试验,用两台双调风旋流燃烧器对冲燃烧,并且在主燃烧器上方的不同位置还布置了燃尽风装置(OFA)。主燃烧器使用的是变截面的一次风管和碰撞环相结合,在一次风管内,风粉气流在惯性的作用下分离为外浓内淡的环状气流,从而实现了燃烧器喷口处沿直径方向的浓淡分布。通过对陕北神华优质烟煤、山西河津劣质烟煤和山西长治贫煤这三种特性相差较大的煤的燃烧对比实验,得到了燃尽风布置的相对位置变化,一次风率、内二次风率、外二次风率的变化,内二次风、外二次风旋流强度等因素的变化,对NOx的生成和对飞灰含碳量的影响作用,同时也得到了NOx的生成和燃尽率之间的相互关系,以及对燃烧的稳定性、经济性的影响因素,其结果对工程设计和实际应用有着重要的指导意义。     

中心扩口对径向浓淡旋流煤粉燃烧器出口气固流动特性的影响

在不同中心扩口角度的情况下,通过对径向浓淡旋流煤粉燃烧器的冷态ＰＤＡ试验,研究了燃烧器出口速度、粒径及浓度分布,得出了中心扩口角度对燃烧器出口区域气固流动特性的影响规律,并分析了中心扩口对燃烧器性能的影响,为工程应用和优化设计提供了参考性依据。     

On the stability of a turbulent non-premixed biogas flame: Effect of low swirl strength

Biogas like other low calorific value fuels has a very narrow stable region when operating in diffusion flame mode owing to their low burning velocity in conjunction with the unburned flow high velocity. This paper presents an experimental study on the effect of the burner geometry on the stability limits of a turbulent non-premixed biogas flame. The main focus of the study is on the role of the low swirl strength of the co-airflow, and the fuel nozzle diameter. The results revealed that the swirl plays a dominant role on the flame mode (attached or lifted) as well as on its operating/stability limits. However, the results revealed that the swirl effect prevails only at relatively moderate to high co-airflow velocity. That is, the swirl does not have an apparent effect at weak co-airflow when the flame is attached. Whereas, it becomes dominant at relatively high co-airflow velocity where the attached flame lifts off and stabilizes at a distance above the burner. Correlations were proposed to describe the lifted biogas flame blowout limits.