电站锅炉低氮燃烧与高温受热面换热的联合模拟及分析

基于CFD和Matlab平台,建立660MW超临界切圆锅炉炉内燃烧与高温受热面换热的耦合模型。针对不同管屏形状特点,提出Fluent结构和非结构化网格与Matlab离散微元的映射方法,实现了高温受热面壁温在风烟侧和汽水侧的迭代计算。模拟预测值和变工况趋势与锅炉热态试验吻合较好。结果表明,锅炉满负荷运行时,上调SOFA风摆角能降低化学未完全燃烧损失且抑制NO_x的生成,但燃尽风在炉内的消旋长度也减小,导致水平烟道烟温偏差和受热面局部高温区面积增加,使高温再热器炉内最高壁温难以始终维持在材料许用温度以内,对机组长期运行的安全性会产生影响。建议锅炉在以高效、低NO_x生成为燃烧优化目标的同时,兼顾运行调整对高温受热面壁温的影响。