四通道煤粉燃烧器流场数值仿真

本文以四通道煤粉燃烧器为研究对象,通过三维建模和结构化网格划分,采用κ-ε湍流模型和simple算法,考察了该燃烧器内流场的变化并对其进行数值分析与仿真,获得了与实际情况相符的流场分布图.肯定了仿真的可靠性和κ-ε模型的可行性及TC型四通道煤粉燃烧器结构的合理性.     

KBN新型双通道燃烧器的可视化模拟

本文利用酸碱水模拟技术,对KBN新型双通道燃烧器出口情况进行了可视化模拟.模拟试验结果表明KBN燃烧器在不改变一次风量的情况,对于旋流强度和出口动量的调节都是可靠的、灵敏的.     

新型多通道煤粉燃烧器污染物产生量的研究

利用先进的CFD技术模拟了新型多通道煤粉燃烧器在窑内的燃烧情况,根据结果分析燃烧过程中污染物的排放情况,研究结论是:将4%～6%的一次风由旋风道12个孔喷出,剩余风量由12个直风道喷出,能减少一次风量降低能耗;设计旋风道偏转25°,提高旋风道喷出速度到160m/s,直风道速度到240m/s,使CO_2、CO、NO_x、SO_2生成在旋流区,同时达到减少排放的目的。     

新型低氮高效双通道燃烧器脱氮的应用

目前国内2?500 t/d水泥生产线烟气中NOx含量在400~800 mg/Nm3,5?000 t/d在600~1 200 mg/Nm3,要想达到环保排放的要求,一般须采用以下方法。     

喷煤燃烧器煤粉燃烧过程的数值模拟研究

采用ＣＦＤ（ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｌｏｗ ｄｙｎａｍｉｃ）方法,研究并开发了喷煤燃烧过程的数值模拟应用软件。运用该软件预测的煤粉燃烧的温度分布场、主体气体组分分布场与实际燃烧过程相吻合,相对误差小于０％,该模拟软件是进行燃烧工程研究的重要分析工具。     

水泥窑用三通道燃烧器流场数值模拟

本文从柱坐标系下N-S方程出发,采用k－ε湍流模型,对水泥窑用三通道燃烧器在冷喷条件下的流场进行数值模拟与分析研究。     

湍流模型对钝体燃烧器流场模拟的影响

湍流燃烧过程涉及燃烧反应和湍流在微小时间和空间尺度上的耦合,因此湍流模型的有效性对燃烧器流场CFD模拟的准确性有重要影响。采用5种k-ε类和k-ω类两方程模型和雷诺应力模型模拟了钝体燃烧器内冷流流场,并采用PIV测量方法进行了实验验证。比较和分析数值模拟和PIV实验结果发现,不同湍流模型的模拟结果在诸如速度分布和涡结构上存在较大差别,标准k-ε模型和RNGk-ε的模拟流场最接近本文的实验结果。     

CFD模拟技术在陶瓷内衬多通道煤粉燃烧器中的应用

陶瓷具有耐高温的特性,多作为内衬应用在多通道煤粉燃烧器上来提高煤燃烧效率。本文通过CFD技术进行数值模拟,分析了温度、速度、NO流场的影响,验证了陶瓷多通道煤粉燃烧器的优越性。     

双通道低氮煤粉燃烧器飞灰碳形成机理的研究

为克服燃煤发电过程排放的NOx对人体和环境的危害,低氮煤粉燃烧器得到广泛的使用.但如果低氮煤粉燃烧器利用不当,会造成飞灰碳的大幅增加.利用筛分法和烧失量法研究双通道低氮煤粉燃烧器飞灰碳的分布特性,利用压汞仪和XRD分析飞灰碳的失活程度,从而研究双通道低氮煤粉燃烧器飞灰碳升高的原因.结果表明,双通道低氮煤粉燃烧器飞灰碳为双峰分布,小粒径飞灰碳失活不明显,大粒径飞灰碳失活明显.分析原因后认为:小粒径煤粉颗粒在燃烧区域停留时间过短,没有完全燃烧;大粒径煤粉颗粒在高温乏氧区域停留时间过长导致的失活是双通道低氮煤粉燃烧器飞灰碳升高的主要原因.     

聚结器浓度场的数值模拟

为优化聚结器结构,应用计算流体力学（CFD）方法,选用RNG k-ε模型,以SIMPLE算法为基础,对旋流式和蛇形管式聚结器在湍流状态下的流体流动场进行数值模拟,得出该两种结构聚结器的油相浓度分布云图。数值模拟结果表明,蛇形管式聚结器对油滴的兼并和聚结效果优于旋流式聚结器。     

煤粉粒径对骨料烘干煤粉燃烧器排放特性的影响

构建骨料烘干煤粉燃烧器内煤粉燃烧行为的控制模型,以污染物含量为评价标准,研究了骨料烘干煤粉燃烧过程中煤粉粒径对排放特性的影响规律. 结果表明,随煤粉粒径增大,煤粉在燃烧器内燃烧不充分,CO排放量增加,CO2排放量逐渐减少,SO2排放量增加,NO排放量在煤粉粒径为100 um时最小.     

风速对骨料烘干煤粉燃烧器排放特性的影响

基于煤粉燃烧机理,结合骨料烘干工艺,建立了骨料烘干煤粉燃烧器内部场的控制模型,采用Fluent软件模拟煤粉燃烧器内部燃烧状况,考察了一、二、三次风的风速对煤粉燃烧器中心轴线处CO, CO2, NO和SO2浓度的影响。结果表明,在研究的风速范围内,一、二、三次风风速越大燃烧越充分,一、二、三次风风速越小,产生的NO越少;三次风风速为40 m/s时,SO2浓度最低;较合理的控制参数为一次风风速30~35 m/s,二次风风速45~50 m/s,三次风风速30~40 m/s。     

预燃室对逆喷旋流煤粉燃烧器流场特性作用研究

煤粉高效低氮燃烧技术是煤炭高效利用领域持续关注的热点。煤粉燃烧器作为煤粉锅炉的核心设备,研究适合多煤种、宽负荷条件的煤粉燃烧器设计原理及技术至关重要。逆喷射流稳燃机理大都应用在航空发动机和燃气轮机领域,在煤粉燃烧领域应用极少。前人大量研究了预燃室对旋流燃烧器流场特性的影响,但鲜见预燃室对逆喷旋流燃烧器流场影响的相关研究。为了探究预燃室对逆喷旋流煤粉燃烧器流场特性的影响规律,笔者针对一款20 t/h逆喷旋流燃烧器,基于等温模化原理建立冷态燃烧器模型,利用热线风速仪和飘带法进行了流场测试和分析,结果表明:预燃室的存在不改变逆喷旋流煤粉燃烧器回流区环形的形状,但在逆喷旋流煤粉燃烧器内形成一个有利于煤粉着火的轴向速度低和湍流强度大的回流区。在X/D<1.3区域内,由于圆锥形预燃室对气流的挤压作用,预燃室的存在对回流区的面积起到抑制作用;在1.32.3区域内,预燃室对燃烧器内部流场的作用减弱,可忽略不计。在预燃室的作用下,回流区最宽处的直径从0.97D降至0.86D,最大相对回流率位置从截面X/D=1后移到截面X/D=1.6处,相对回流率从1.17减小至0.99。预燃室的存在对二次风区域内的轴向平均速度和湍流度分布规律影响较大。无预燃室工况下,在X/D<0.6区域内,速度和湍流度均出现峰值,在X/D>1.6区域内峰值消失,内外二次风完全混合;有预燃室工况下,在X/D<0.6区域速度沿着径向方向逐渐增大,湍流度沿着径向方向逐渐减小,在X/D>1.6区域,速度和湍流度沿着径向方向分布均匀。预燃室的存在有利于回流区煤粉的稳定燃烧,工程应用中起到煤粉迅速着火以及难燃煤稳定燃烧的作用。另外预燃室壁面气流速度较大,刚性强,避免预燃室壁面超温或结焦现象的发生,延长了煤粉燃烧器无故障运行时间和整体的使用寿命。     

4500t/d窑外分解窑燃烧器及煤粉输送系统 优化改造

中材罗定水泥有限公司4 500 t/d新型干法熟料生产线由于早期选用的回转窑、分解炉燃烧器及配套煤粉输送系统,在装备选型和配置上普遍偏大,致使熟料工序煤耗和电耗难以进一步下降。为此,罗定公司组成技术攻关组,经过不断摸索,在总结掌握生产过程中实际用煤量和用风量的基础上,对窑头、窑尾燃烧器及煤粉输送系统实施了优化改造,取得了较好的效果。     

可视化模拟在燃烧器中的应用

以相似理论为基础,对KBN双通道燃烧器出口湍流场进行了研究,通过因次分析得到了可视化模拟的相似准则。并采用了酸碱水模拟可视化方法,对出口燃烧影响比较大的燃料和燃烧空气的混合情况进行了可视化模拟,验证了所得到的可视化模拟条件的正确性。     

新型煤气烧嘴的结构与应用

介绍催化剂生产用回转式煅烧炉新型煤气烧嘴的结构及特点,燃料和助燃空气在烧嘴燃烧室和燃烧通道内分二次混合实现充分燃烧,形成高速焰气,焰气的速度可超过100 m/s,温度可在200～1 400℃调节.高速焰气能使气体形成强烈的旋流,从而提高对流传热性能使炉内温度均匀.实际应用情况表明,新型烧嘴具有保证煅烧质量、实现节能降耗、操作简便易行及运行安全等优点.     

Numerical analysis of pulverized coal combustion characteristics using advanced low-NOx burner

A three-dimensional numerical simulation is applied to a pulverized coal combustion field in a test furnace equipped with an advanced low-NO_x burner called CI-α burner, and the detailed combustion characteristics are investigated. In addition, the validities of the existing NO_x formation and reduction models are examined. The results show that a recirculation flow is formed in the high-gas-temperature region near the CI-α burner outlet, and this lengthens the residence time of coal particles in this high-temperature region, promotes the evolution of volatile matter and the progress of char reaction, and produces an extremely low-O₂ region for effective NO reduction. It is also found that, by lessening the effect of NO reduction in Levy et al.'s model and taking the NO formation from char N into account, the accuracy of the NO prediction is improved. The efficiency factor of the conversion of char N to NO affects the total NO concentration downstream after the injection of staged combustion air.     

Sinoswirl型双旋流煤粉燃烧器在活性石灰窑的应用

在活性石灰窑生产线上,将原设计的三通道煤粉燃烧器改造为Sinoswirl型双旋流煤粉燃烧器,改造之后使用效果良好,产量大幅提升,煤耗、电耗均大幅降低,回转窑结圈问题得以解决,为公司带来了巨大的经济利益。     

Experimental investigation on NOx emission and carbon burnout from a radially biased pulverized coal whirl burner

Experiments have been performed on 1 MW pulverized coal (pc) furnace in order to investigate the characteristics of coal combustion and NO_x emission from a new type of radially biased dual register whirl burner. The burner is characterized by a primary air pipe with a continuously changing cross-section and an impact ring. The mixture of pulverized coal and air inside the primary pipe is split into two streams, which are the outer pc rich annular jet and the inner pc lean annular jet respectively. Three Chinese coals, which are high rank bituminous coal, low rank bituminous coal and meager coal respectively, are used in the experiments. We examine the influences of various parameters such as the relative position of the over-fire air (OFA) nozzle, over-fire air ratio (19.1%), primary air ratio, inner secondary air ratio, outer secondary air ratio, inner secondary air swirling intensity, and outer secondary air swirling intensity on NO_x formation and unburned carbon in fly ash. With the primary air ratio increasing from 13.4% to 23.4%, the value of the NO_x emission of the SH coal decreases by 26.7% at first, and then increases by 21.7%. In contrast, the value of the carbon in fly ash (C_FA) increases by 40.1% at first, and then decreases by 58.3%.According to the experimental results, the influence of each individual parameter on NO_x formation and unburned carbon in fly ash agrees well with the existing literature. In this study, the influences of various combinations of these parameters are also examined, thus providing some reference for the design of the radial biased whirl burner, the configuration of the furnace and the distribution of the air.