W型辐射管烧嘴温度均匀性试验

通过对比试验分析了同轴平行射流烧嘴喷头结构对辐射管管温分布的影响规律,结果显示空气出口速度和煤气出口速度以及一二次进风比例的选择对管温分布的影响最大。随着烧嘴空气出口速度的增加,辐射管前部段温度上升,尾部段温度下降。随着烧嘴煤气出口速度的降低,辐射管前部段温度上升,辐射管尾端变化情况不大。烧嘴空气和煤气出口速度相近时,燃烧火焰拉长。烧嘴二次风比例增加,辐射管管温存在下降趋势,烧嘴一二次煤气比例对辐射管表面温度均匀性影响较小。     

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。     

P型蓄热式辐射管设计与数值模拟

开发了P型蓄热式辐射管。在开发设计过程中,应用CFD技术,对设计方案进行三维流动、传热与燃烧过程的数值模拟。根据模拟结果,改进和优化设计方案,大大减少了实验次数。实践表明,CFD技术是提高燃烧设备开发设计水平和增强技术创新能力的有效工具。     

双P型辐射管数值模拟及参数优化

以功率为100 k W的双P型辐射管为研究对象,利用Fluent软件对其内部的流动、燃烧及传热过程进行模拟,并对比了在有回流和无回流状况下辐射管的气相温度场及壁面温度变化情况,证明在有回流状况下,辐射管内部燃烧状态处于无焰燃烧状态。对六种不同空气、烟气喷口排布方式的方案进行了模拟,对比了其燃烧最高温度、烟气温度、管壁温度以及烟气中三原子分子浓度的差异。并以管壁温度和辐射管传热效率为判别依据,得到了较优的布置方案。     

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     

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。     

Rijke管声学特性数值研究

应用计算流体动力学(CFD)技术对Rijke管内的声学特性进行了研究.采用内外流场耦合建模方法研究Ri-jke管内流场,得到了相应的管口声压和声泄漏值.提出热源周围空气非定常热流量与声压、脉动速度之间关系的假设.依靠自身参量如声压、速度和温度的波动来激发Rijke管振荡,模拟了Rijke管的声学特性,得到管口声压分布云图,分析了模拟中出现的物理现象,解释了Rijke管自激励振荡的机理.进行了Rijke管管口截面收缩的模拟实验,得到了管口收缩能使噪声降低的结论.     

带烟气回流W型辐射管加热装置的性能分析

实验研究了某采用烟气回流技术的W型辐射管加热装置的性能。研究认为,烟气回流和分级燃烧不仅能保证燃料的完全燃烧,而且还可有效抑制NOx的生成,烟气中NOx含量小于70×10-6。高效换热器可提高热回收效率,换热器的热效率大于51％,辐射管综合热效率达到77.1%。由于一次风量过少,空气、煤气喷出口处一级燃烧强度低,烧嘴喷头处温度低,辐射管温度均匀性较差。     

操作参数对W型蓄热式辐射管的影响分析

W型蓄热式辐射管使用蓄热式燃烧方法,可将空气预热到较高的温度,实现烟气余热的极限回收.文中以W型蓄热式辐射管为研究对象,建立了 W型蓄热式辐射管的物理模型和数学模型,通过模拟仿真分析了二次空气温度及空燃比对对于辐射管外壁面温度、NOx生成量的影响规律.结果显示二次空气预热温度由727℃增加到927℃后,管壁面平均温度由...     

强弱射流型MILD富氧燃烧器燃烧特性的数值分析

采用计算流体力学(CFD)数值模拟方法对一种强弱射流型MILD富氧燃烧器的流动和燃烧特性进行了分析.采用有限速率/涡耗散(FR/EDM)模型预测了丙烷MILD富氧燃烧过程中烟气速度场、温度场、组分体积分数分布和烟气内循环流量比等宏观特征,并与已有实验数据进行比较,验证了模型的准确性.在此基础上深入分析了MILD富氧燃烧的化学反应区结构、湍流和化学反应时间尺度等微观特征.结果表明:强烈的烟气内循环充分地稀释并预热主反应区内的反应物,减缓了化学反应速率,从而降低了火焰峰值温度,揭示了强弱射流型MILD富氧燃烧的低氧温和燃烧特征.     

氢气微混燃烧器燃空掺混特性数值研究

实现氢气和空气在氢燃气轮机燃烧室喷嘴管外均匀掺混可以在避免回火的同时实现低NO_x燃烧。为了在喷嘴出口到燃烧之前尽量实现均匀的掺混,通过数值模拟方法计算分析了微混喷嘴出口的流动特性以及燃空来流相互作用对氢气和空气混合的影响,研究了燃空动量比、燃料微孔间隙比、射流高度及混合长度对微混喷嘴冷态燃空掺混的影响。结果表明：掺混效果直接受标准射流深度、邻射流扰动及扩散段旋涡结构的影响。燃空动量比R_m为1.19～1.77时,所达到的标准射流深度可以实现较均匀掺混;间隙比为0.54时,邻射流相互作用会增大射流中心的氢气浓度下降梯度;增加射流高度和混合长度均能降低混合不均匀度;近壁旋涡对的完整发展有利于改善掺混。     

多孔燃烧器中氨/空气燃烧特性数值研究

氨具有氢密度高、生产成本低、基础设施完善等优点,作为一种潜在的可再生替代燃料受到了广泛的关注.目前,仅有少数研究关注氨气燃烧喷嘴的研究,针对氨气稳定燃烧喷嘴的研究尤其不足.为实现氨燃料的稳定燃烧和低污染物排放,本研究提出了一种氨用多孔介质燃烧器.对氨用多孔介质燃烧器建立了二维数值模型,并对预混氨/空气在多孔介质燃烧器中...     

液态排渣煤粉燃烧器燃烧特性的数值研究

以小型液态排渣煤粉燃烧器为研究对象,利用FLUENT软件对该燃烧器燃烧状况进行数值模拟,获得燃烧器内的流场、温度场、氧浓度分布场和氮氧化物质量浓度分布场等,研究了预热风温和三次风率对氮氧化物生成的影响。模拟结果表明,由于钝体的存在,燃烧器内形成了较大的回流区;空气旋流进入后与煤粉混合较好,燃烧器内温度场与氧浓度分布均较对称,NO浓度分布也较合理;预热风温对NO生成量影响不大,三次风率对燃烧器的燃烧影响较大。研究结果可为进一步提高燃烧器性能提供依据。     

旋流燃烧器W型火焰锅炉特点及研究进展

本文介绍了中国引进和开发W型火焰锅炉的背景、各技术流派在中国的份额,并通过燃烧、污染物排放、结渣和偏温特性等,介绍了各自的性能及存在的问题。特别阐述了带旋流燃烧器的W型火焰锅炉燃烧器的结构、配风方式、污染物排放等特性及设计特点。综述了我国各高校、科研院所和制造厂研究W型火焰锅炉的历程以及取得的进展,建议了需进一步研究的方向。     

柴油机排气加热燃烧器热力特性数值模拟

针对柴油机微粒捕集器的热再生,设计了一套排气加热燃烧器,采用κ-ε湍流双方程模型、PDF燃烧模型对其燃烧过程进行数值模拟.结果表明,配风比例对燃烧过程影响较大,增大一、二次风比例导致点火困难,燃烧不稳定;喷射锥角、喷射压力和喷射位置对燃烧过程的影响次之,存在一个中间优化喷射锥角,当喷射压力达到一定值后,燃烧过程基本保持稳定.在发动机试验台架上对部分模拟结果进行了试验验证,结果表明模拟结果与试验结果基本一致.     

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.     

富集型燃烧器及多重富集型燃烧器研究

通过对煤粉稳燃燃烧器的研制过程 ,提出了新的煤粉燃烧器的着火稳燃机理 :组织煤粉气流的浓淡分流 ,组织浓 (小 )股煤粉气流的急拐弯 ,让气粉分离 ,煤粉射入高温回流区 ,在这里滞止增浓 ,升温着火 ,形成小火焰 ,并用它点燃整个一次风煤粉火焰 ,即小火点大火的机理。以此着火稳燃机理为指导 ,成功地开发了富集型燃烧器及多重富集型燃烧器 ,已在 1 0 0～ 2 0 0MW机组上得到广泛应用。由于它的喷口小 ,预期多重富集型燃烧器会受到电厂更大的欢迎。     

W型火焰锅炉燃烧特性研究

我国燃烧无烟煤的电站约占总数的1／4,W火焰锅炉已被许多国家广泛采用来燃烧无烟煤等劣质煤种,为解决降低NOx与提高燃尽度之间的矛盾,论文提出借助提高煤粉细度并进行燃烧调整来抵消降低NOx带来燃尽度降低的负面影响。     

引射式中温燃气辐射管热工性能的试验研究

对吸风式直通型辐射管进行了试验研究,该燃气辐射管是由低压引射式大气燃烧器和石英玻璃辐射管组成。介绍了引射式燃烧器的研制过程及其特点,通过试验对燃气辐射管性能进行了研究,分析了燃气负荷、空气系数,在辐射管内加入插入物这几个因素对辐射管的温度分布及热效率的影响规律,为燃气辐射管的工业化应用提供理论依据。     

燃烧器角度对W型火焰锅炉空气动力场的影响研究

对配备直流缝隙式燃烧器的法国Stein公司360MW机组的W型火焰锅炉进行了冷态模型的空气动力特性研究。利用热线风速仪测量改变燃烧器角度前后炉内的流场速度,得出了不同工况下炉内W型气流的流场图,并对不同工况下的流场气流速度分布规律、炉内气流的充满度、气流行程、炉膛出口处的气流速度偏差等进行了分析,研究了炉内空气动力场的特性和变化规律。