低NOx旋流燃烧器冷态动力场数值模拟研究

为解决采用OPCC型旋流燃烧器的锅炉出现大面积燃烧器喷口烧毁的问题,基于商用计算流体力学软件Fluent对OPCC型旋流燃烧器开展数值模拟研究,采用控制变量法研究中心风,一次风,内、外二次风风速与旋流燃烧器冷态动力场的关系.结果表明:中心风风速与回流区距喷口距离成正比例关系;中心风风速过小会增加燃烧器喷口烧毁的可能性,...     

燃煤电厂煤粉燃烧过程中辐射传热计算方法研究进展与展望

辐射传热是燃煤电厂煤粉燃烧过程中最主要的传热方式,其数值计算的方法和模型精度是开展炉内火焰及受热面温度监测的重要影响因素。综述了区域法、离散坐标法、离散传递法、蒙特卡洛法和DRESOR法等辐射传热计算方法的机理、优缺点及应用,并基于现役火电机组的工程实际需要对各方法进行总结和展望。研究结果表明：区域法应进一步简化直接交换面积的计算,并开发改进算法或与其他方法耦合,以应用于非灰体和散射性介质的辐射传热计算中;离散坐标法、离散传递法应在原模型基础上进行改进,以应用于工程实际;蒙特卡洛法应基于商业计算流体力学数值模拟后的炉内温度计算结果来开展研究;DRESOR法具有良好的应用前景,应多基于现役火电机组开展辐射传热计算方面的研究。     

垃圾焚烧发电厂炉排炉数值模拟研究进展

焚烧发电是我国处理生活垃圾的主要方式,行业市场规模庞大,未来发展前景广阔。垃圾焚烧发电厂中广泛应用的炉排炉模型试验和工程试验存在成本较高、周期较长、数据结果不详细等问题,通常考虑采用数值模拟方法开展研究工作。基于炉排炉中的垃圾燃烧过程与具体结构组成,分别描述炉排上的气固燃烧过程和炉膛内的气相燃烧过程的数学模型,总结现有炉排炉建模过程,重点阐明将不同模型耦合计算以模拟整个焚烧过程的方法。在阐述炉排炉建模过程的基础上,采用Fluent软件开展数值模拟研究,介绍数值模拟在炉排炉研究中的应用情况。目前相关研究主要采用控制变量法研究单一参数对炉排炉运行过程的影响,因此将各参数按照燃料特性、运行参数、炉排炉结构、风烟系统等方面分类,分析总结研究进展和成果。基于上述分析研究,提出垃圾焚烧发电厂采用数值模拟方法开展设计建设和改造优化的技术路线,最后对炉排炉数值模拟研究进行展望,为进一步研究工作和工程实际应用提供参考。     

燃煤机组掺烧市政生活污泥现场试验

焚烧处理是我国生活污泥主要处置方式,燃煤与污泥掺混燃烧是研究热点之一,但在小规模燃煤机组研究和应用较少,基于国内某电厂210 MW四角切圆燃煤机组,对8个工况分别开展掺烧生活污泥的现场试验。结果表明,随污泥掺烧比例增加,燃料水分、灰分和硫分含量逐渐增加,热值逐渐降低。对于固体产物,由于污泥中重金属含量高于燃煤,在掺混污泥燃烧后,飞灰、炉渣和脱硫石膏的重金属含量增加,存在二次污染风险。常规烟气污染物NO_x、SO₂和粉尘排放受掺烧污泥影响较小,现有烟气净化工艺可满足燃煤烟气的超低排放要求;掺烧污泥后重金属及其化合物等污染物浓度上升,最高提升了约3.6倍,满负荷工况下掺烧10%污泥时,二噁英平均质量浓度为0.021 ng/m³(以毒性当量浓度TEQ计),但仍满足相关排放要求;掺烧10%生活污泥时,炉膛平均温度仅下降15℃,热效率降幅低于0.5%,影响并不显著。     

燃煤电厂锅炉机组受热面积灰结渣研究现状与展望

燃煤电厂锅炉机组受热面积灰、结渣往往会造成熄火、锅炉效率降低甚至导致超温爆管而停炉的重大安全事故,积灰、结渣问题已成为燃煤电厂工程实际中亟需解决的问题。综述了基于受热面积灰、结渣的工程实际和数值模拟研究现状,对其产生机理及解决方法进行了综述,横向对比后认为在积灰方面开展基于智能监测技术方向的智能化吹灰系统的研究与开发是未来重要研究方向,且应提出考虑对流、辐射综合影响的数学模型以提高半对流半辐射受热面的预测精度;由于积灰、结渣现象受多因素影响,而目前研究大多只聚焦于1种或2种方法的探究,因此在结渣方面需要开展综合多影响因素协同一体的综合优化方案;积灰、结渣问题的数值模拟可以通过有限反应速率/涡耗散模型探究2种及以上多煤种的改善作用,同时开发ANSYS Fluent扩展功能以提高传统数值模拟精度,从而对锅炉机组受热面积灰、结渣的工程问题提供技术指导。