煤粉水平浓淡燃烧器结构对两相流动特性影响的数值模拟研究

采用数值模拟方法,分析了四类挡板型燃烧器挡板大小、布置在浓淡一侧还是两侧、前端增加阻挡椎后以及第一个挡板与壁面间距大小对两相流的影响。A型燃烧器数值模拟出的气流浓淡比与实验数据一致,证明了数值模拟结果的可靠性。通过分析四类结构不同的燃烧器,研究了真实燃烧器的特性。研究表明:百叶窗型燃烧器内挡板的大小、位置和数量等对燃烧器浓淡分离效果影响较大。其中,第一个挡板与燃烧器内壁的距离影响最大,第一个挡板与燃烧器内壁距离逐渐增大,煤粉颗粒浓淡比就会逐渐降低;与小挡板相比,大挡板更有利于气相的浓淡分离;与挡板布置在一侧相比,挡板布置在浓淡两侧,减少了喷口的速度差异,有利于风粉保持速度刚性进入炉膛;在燃烧器前端加上阻挡锥后,气流速度比增加不明显,但是煤粉浓淡比增加很大,有利于燃烧器的浓淡分离。     

导流板对霍戈文矩形燃烧器流场均匀性影响的试验和模拟研究

流场均匀性对于提高热风炉风温具有重要意义。针对双导流板结构的热风炉矩形燃烧器,采用试验和数值模拟的方法对其流场均匀性进行了研究,考察了导流板间隙对燃烧器出口流速均匀性的影响。试验和模拟结果都表明随着间隙的增大,空气流速分布的均匀性越来越好;出口截面上靠近左右两侧壁面处的流速相对中间区域较大;出口速度呈波浪状分布。模拟结果表明间隙为180 mm时,均匀性指数为0.975,出口流速均匀性最好。模拟与试验结果的相对误差最大为1.3%吻合度高。     

旋流燃烧锅炉炉内温度场优化的数值研究

采用数值模拟方法对2台600 MW机组旋流燃烧锅炉炉内的空气动力场和温度场进行了分析研究.结果表明:采用旋流燃烧器可改善沿炉膛宽度方向的热偏差状况;运行中增加燃尽风量、减弱二次风旋流强度会导致炉膛出口烟温升高;通过合理组织燃烧器旋向,可使炉膛出口温度场分布更趋于均匀.     

锅炉风箱二次风流量分配对燃烧特性的影响

为了研究风箱二次风流量分配特性及其对锅炉燃烧特性的影响,在不同二次风风门开度工况下对一台600 MW超临界前后墙旋流对冲锅炉进行数值模拟。结果表明:在相同的二次风风门开度下,各燃烧器流量分配呈现出中间大、两边小的不均匀特性;随着二次分风风门开度减小,燃烧器流量分配不均匀特性逐渐增强,当二次风风门开度由100%减小到40%时,燃烧器之间的流量偏差系数由3.51%增加到6.17%;沿炉膛宽度方向,中心区域氧体积分数较高,两侧区域氧体积分数较低,靠近两侧墙燃烧器的煤粉未燃尽部分是锅炉煤粉未燃尽部分的主要来源;二次风流量分配不均匀性越大,飞灰含碳量、烟气中CO质量分数和炉膛出口NO_x质量分数越大;燃烧器流量分配不均,锅炉燃烧效率下降。     

矩形六角燃烧水煤浆锅炉冷态空气动力特性的试验研究

通过燃烧器放大后移加炉底风的热态模化法．对某电厂长宽比为1．5：1、六角切圆布置的水煤浆大型电站锅炉空气动力场进行了系统的试验。研究了燃烧器在高长宽比、六角布置方式下炉内流场，贴壁速度以及前屏前气流速度偏差的变化规律。冷态模化试验结果表明：对于高长宽比的炉膛结构，采用燃烧器六角布置方式可以形成一个非常合理的炉内流场，同时，燃尽风反切布置可以明显减小前屏前气流速度偏差，降低炉内气流的发散。图10表1参3     

300MW机组锅炉低省改造后烟道流场特性数值模拟

为优化300 MW机组锅炉低省改造后除尘器区烟道流场特性,基于Fluent 14.0软件,对除尘器前烟道内流场进行三维数值研究,提出了相应的改造方案。研究结果表明:低省改造后烟道内流场存在着强烈的不均匀现象,局部存在的高速区造成烟道磨损;加装导流板能够有效优化烟道内流场分布,降低烟道内速度偏差;进入除尘器前气流分布均匀,导流板具有良好均流效果。此结果可为工程技术改造提供参考。     

新型煤粉燃烧器冷态流场特性和热态实验

对端面旋流进风结构的新型煤粉燃烧器进行了冷态流场特性和热态中试实验。冷态实验结果表明：端面旋流进风结构能获得对称、均匀的流场，燃烧器的进、出口结构对燃烧器内压力场和流场分布影响很大；出口直径的大小决定中心回流区域的大小；环形叶片进口位置的变化对燃烧器内流场的影响集中在燃烧器头部。热态实验表明，当煤粉粒径小于0．2mm时，燃烧器内温度可达1600℃，能实现顺利排渣，系统运行可靠。     

基于PIV测试技术的涡轮动叶栅流场可视化研究

针对某设计转速为1 500 r/min的涡轮动叶叶栅在780-1 680 r/min之间的4个转速工况,利用干冰作为示踪粒子进行了内流场的PIV(粒子图像测速技术)实验研究,获得了动叶叶栅流道中间截面及其下游区域的速度场和涡量场的二维分布并进行了比较分析。研究表明:利用PIV技术测量的瞬态结果可以很好地捕捉动叶栅尾缘分离涡的形成和发展过程;在所研究的实验工况以内,动叶出口及其下游区域速度随着动叶转速的增大而不断增大,流道内部气流速度随转速增加会出现先增大后减小的特点,叶轮输出功率与流道内部气流速度随转速变化的规律一致;在设计转速工况附近动叶流道的涡量场强度较弱,随着叶轮转速降低,叶栅流道内特别是动叶吸力面下游区域的涡量强度明显增强。     

汽油机排气歧管内流场CFD模拟

小型汽油机的排气歧管通常会直接连接三元催化器等后处理装置,排气歧管出口处气流分布的均匀性会影响后处理装置的利用效率,进而影响后处理的效果。本文利用CFD方法对某汽油机排气歧管中的内流场进行了模拟分析,重点考虑了歧管出口表面的气流分布均匀性,对产品开发有一定的指导意义。     

四角布置切圆燃烧方式对水平烟道烟温偏差的影响及对策

四角布置切圆燃烧方式的锅炉,由于炉膛出口气流残余旋转的存在,引起水平烟道内烟气沿宽度方向烟温分布不均匀,导致高温过热器局部超温、爆管。该文指出,改变燃烧器的布置方式并进行燃烧调整是削弱炉膛出口气流残余旋转,进而减小水平烟道内的烟温偏差的好方法。     

多流体碱雾发生器内蒸发喷雾射流的数值模拟

通过对多流体碱雾发生器中伴随气固两相流的蒸发喷雾射流的数值模拟,得到了碱雾发生器内气液固三相的速度矢量场.计算结果表明,气体轴向速度呈中间高两头低的对称分布;对于不同粒径的液滴,呈现出不同的空间分布规律,大液滴由于惯性大,可以穿越周围的气流区,比小液滴有更大的扩展角;在喷嘴出口2倍管道直径区域,由于雾化液滴与固体颗粒存在较大的速度差,有利于固体颗粒的碰撞增湿.     

低热值煤层气部分预混式旋流燃烧器结构优化研究

针对低热值煤层气部分预混式旋流燃烧器,通过加装钝体对其结构进行了优化研究,采用数值分析的方法考察了钝体对燃烧器出口速度、温度及甲烷浓度分布等的影响规律.研究表明:在燃气管外壁上加装钝体可以提高燃烧器的部分预混效果,缩短火焰长度;在支撑管出口加装钝体可以提高燃烧器出口气流的射流刚性,使炉内温度分布趋于均匀,同时提高回流区卷吸高温烟气的能力和范围,在喷口出口形成稳定的高温区.通过加装两部分钝体的方法,对燃烧器进行局部优化改进后,燃烧器在保证射流刚性的同时达到良好的燃烧稳定性;燃烧器出口轴向速度梯度和温度随出口钝体锥度的增大而提高,出口钝体锥度应选择34.21°为宜.     

切圆燃烧反切风风量与位置对炉内流场的影响

本文采用数值分析技术对大容量切圆燃烧锅炉改变燃烧器二次风反切风量以及反切风位置时的炉内流场特性进行了全三维模拟和研究，研究结果表明在燃烧器上部二次风采用反切布置的情况下．无量纲数XJ在1左右时炉膛出口残余旋转较小，炉内气流湍动混合较好，炉内气流运动稳定；研究亦表明反切风位置对炉内流场影响较大。同时，对7个电厂13台大型锅炉进行了改造效果统计，验证了数值分析的结论。     

变截面涡轮(VGT)无叶喷嘴出口气流速度均匀系数及蜗壳系数

本文用ＩＦＡ３００热线（热膜）风速仪Ｘ形探针测量了双舌形ＶＧＴ蜗壳无叶喷嘴出口气流速度,用提出的速度分布均匀系数对其不均匀性进行了定量评定,并研究了蜗壳系数随ＶＧＴ挡板开度的变化。     

蜗壳型线对喷嘴出口速度场影响的研究

用心形线表征了一种涡轮增压器无叶壳梨形流道横截面轮廓,用有限差分法计算了涡轮增压器蜗壳流场,分析了无叶喷嘴出口气流速度和气流角的分布,经与测量结果比较两者吻合较好。在此基础上,研究了三种不同蜗壳型线对喷嘴出口速度场的影响。结果表明,C型线蜗壳喷嘴出口的总速度v和气流角α分布均匀,A、B型线蜗壳喷嘴出口的总速度v和气流角α分布不均匀。     

W火焰锅炉炉内煤粉气流着火特性研究

对一台引进的300 MW机组W火焰锅炉炉内煤粉气流的着火特性进行了研究,测试了不同二次风挡板开度及煤粉浓缩器上乏气挡板开度下燃烧器区域烟气温度分布.结果表明二次风挡板和乏气挡板的开度在不同程度上影响到炉内着火特性;虽然乏气挡板开度能影响煤粉浓缩器浓、淡两侧的气相分配,但其对煤粉气流着火的影响较二次风挡板开度弱的多,究其原因在于燃烧器喷口采用一、二次风喷口相间布置,二次风离开喷口后极易与浓煤粉气流混合,这直接影响到煤粉气流的着火.     

涡轮增压器蜗壳形状对其喷嘴出口速度场的影响

用心形线表征了一种涡轮增压器无叶蜗壳梨形流道横截面轮廓，用有限差分法计算了涡轮增压器蜗壳流场，分析了无叶喷嘴出口气流速度和气流角的分布，经与测量结果比较，两者吻合较好。在此基础上，研究了三种不同蜗壳型线对喷嘴出口速度场的影响。结果表明，C型线蜗壳喷嘴出口的总速度v和气流角α分布均匀，A，B型线蜗壳喷嘴出口的总速度v和气流角α分布不均匀。     

1215 t/h亚临界四角切圆锅炉空气动力场研究

为了优化锅炉的燃烧工况,保证电厂运行的安全性和经济性,以某电厂1 215 t/h亚临界四角切圆锅炉为研究对象,进行冷态空气动力场试验。试验包括燃烧器检查、一次风调平、二次风门挡板特性测试和冷态空气动力场试验。结果表明：一次风调平后风速均匀性较好;大部分二次风小挡板的调节特性良好,开度为0～60%（或80%）,能够对风速、风量进行有效调整,但也存在部分小挡板调节范围偏窄、调节速率较大或挡板过开的情况;锅炉四角配风均衡,但是炉内气流形成的切圆偏大,气流形成的刷墙风速较高,是造成锅炉高温腐蚀的重要原因。     

330MW锅炉燃烧优化的试验研究

根据330 MW锅炉的试验数据,重点探讨了中速磨煤机工作特性与旋流燃烧器的匹配性及其对燃烧稳定性、火焰温度分布和锅炉效率的影响.通过优化调整磨煤机挡板开度、一次风压和输粉管煤粉分配均匀性以及煤粉细度,改善了单只燃烧器出口的燃烧条件,增强了燃烧稳定性,使着火条件较差的A层燃烧器出口着火区火焰温度上升40 K,A、B层燃烧器出口火焰平均温度提高70 K,火焰温度分布均匀性随之提高.在此基础上,进一步调整二次风控制方式和过氧量,降低了飞灰和灰渣可燃物含量.该优化调整方案可使锅炉效率提高1.8%.     

导流装置对汽轮机排汽通道流动特性的影响

摘要：采用RNG 模型对某600MW机组低压排汽通道内气动特性进行了三维数值研究,研究了排汽通道内流场分布并提出三种不同的导流方案对排汽通道内的流场进行优化改造。研究结果表明：排汽缸上部通道中气流呈漩涡流动,通道内排汽压力损失增加;在喉部出口截面每1/4区域内都有一个漩涡,相邻的两个漩涡之间流场分布不同;加装导流装置能够有效破坏流场中的漩涡结构,改善通道内的流场分布;在机组变负荷运行时,不同的优化方案同样适用;低负荷运行时,三种不同方案压力损失数值变化不大,方案三中喉部加装四块导流板时喉部出口流场均匀性最好。