亚临界煤粉锅炉流体流动和燃烧的数值模拟

以一300MW Hg1025/18.2-YM13型亚临界自然循环、四角切圆燃煤锅炉为研究对象,应用可实现化k-ε湍流模型、颗粒相随机轨道模型、即混即燃气相燃烧模型、P-1辐射换热模型,根据燃烧测试试验得到的边界条件,运用FLUENT软件对锅炉炉内流体流动和燃烧过程进行了三维数值研究。模拟预测结果与试验结果吻合较好,温度分布规律和趋势与试验研究结果一致。运用该模型对炉内速度场、压力场、温度场以及燃烧释热场进行了多场耦合仿真,并全面系统地研究了各种操作参数对炉内燃烧工况的定量影响规律,确定了燃烧器和锅炉合理的操作参数:过剩空气系数为1.2、一次风率为20%、一次风温度为608K、二次风温度为620K且均匀投粉。在该条件下炉内温度分布较合理,煤粉能正常稳定地燃烧,炉膛高温区较集中,炉膛出口温度合理。     

锌精馏铅塔燃烧室煤气喷口和空气喷口流量分布

为了研究锌精馏过程中铅塔燃焕室内煤气喷口、空气喷口的流量分布，基于流量方程、能量方程建立了混联管道流量分布数学模型，并编制了计算程序．计算结果表明：铅塔燃焕室内各层煤气、空气流量分布不合理，而同一层中4个喷口的流量差别更大，义煤气喷口流量与空气喷口流量不匹配，在铅塔燃烧室的上三角区域内，煤气流量大于空气流量，而在铅塔燃烧室的下三角区域内，空气流量大于煤气流量．通过对铅塔燃烧室进行测试，并经过测试和计算，结果表明：铅塔燃烧室内存在上三角高温燃烧区以及下三角燃焕低温区，同时，高温烟气中含有不同含量的可燃物CO；铅塔燃焕室内煤气、空气喷口面积尺寸分布不合理，应该调整、改造．     

空气单蓄热室状加热炉内传输过程的数值模拟

以某企业拟建的高温蓄热实验炉为研究对象，对该炉内发生的流动、燃烧和传热过程进行了数值模拟，得到了炉内速度场、温度场和浓度场的分布情况.通过分别改变空气喷口和燃料喷口间的夹角、空气喷口的长宽比来优化炉内的流场和温度场.结果表明,空气喷口水平交角对炉内温度场均匀性的影响很大，当空气喷口水平交角为8°时炉内温度均匀性最好；在空气喷口长宽比为3∶1 的情况下，可以改善炉内温度场的均匀性，以避免产生局部高温区.     

墙式切圆锅炉燃烧过程的数值模拟

为研究墙式切圆锅炉炉内的燃烧问题,采用Fluent模拟软件,分析了炉内的速度场、温度场和NOx的分布规律.结果表明,炉膛燃烧器区横截面的切圆直径随着炉膛高度的增加逐渐增加;在炉膛中心纵截面上,炉内中心温度低于两侧温度,而且随着炉膛高度的增加,温度先增后降,炉壁附近出现局部高温;NO浓度沿高度方向先升后降.     

初始氧浓度对纵置煤粉炉组分及温度场影响的数值研究

在O2/CO2燃烧方式下,对设计的0.3 MW纵置炉在4组初始氧浓度Φ(O2=21%,30%,35%,40%)工况下的燃烧室内的组分场和温度场分布进行了数值研究。计算结果表明:随着初始氧浓度的提高,炉膛出口烟气中的CO和CO2平均浓度相应降低,各工况下炉膛出口CO2浓度都在87%以上;炉膛出口NO平均浓度先增加后降低。随着初始氧浓度的提高,炉内的火焰温度水平逐渐提高。在Φ=21%工况下,炉膛尾部平均温度较低,而在Φ=40%工况下,炉膛尾部温度偏高,在Φ=30%工况下,炉膛中心截面温度比较均匀。     

喷旋分解炉内煤粉燃烧的数值模拟

采用Eulerian/Lagrangian方法对喷旋水泥分解炉炉内的流动、传热及燃烧进行了数值模拟.计算了分解炉内流场、温度场和组分场的分布.模拟结果表明:炉膛下部空间存在旋转流场,从下至上旋转强度从弱到强,然后再逐渐减弱,直到炉膛出口仍存在残余旋流;炉内最高温度出现在喷煤管区域,随着炉膛高度的增加,温度逐渐降低;炉内CO、O2和CO2的质量浓度分布与温度分布有很大关系,高温区对应着高的CO质量浓度和低的O2、CO2质量浓度.     

BA-103裂解炉性能测试

通过对BA-103裂解炉进行的性能测试，了解该炉改造后的效果．测试结果说明，裂解炉炉内烟气温度、炉墙内外壁温度、炉管管壁温度分布符合设计要求．散热损失较小，说明炉墙保温层设计、安装合理；排烟热损失较大是因为过剩空气系数偏大和排烟温度较高．该炉的实测热效率超过设计要求．裂解炉的改造达到了节能降耗、增加产出的预期目的．     

生物质与煤共燃温度场的数值模拟

以内蒙某电厂600 MW四角切圆煤粉炉为例,利用流体动力学软件"Fluent"对生物质在各掺混比下与煤的共燃进行了数值模拟,得出不同混燃比例对炉内流场,温度场的影响。计算结果表明,混燃生物质后炉内流场无明显变化,炉膛温度下降,且随着混燃比例的提高,炉膛温度降低。     

空/煤气入口布置对顶燃式热风炉内温度场和速度场影响的数值模拟

建立顶燃式热风炉内的三维、稳态传热和流动数学模型,求得了炉内温度场和速度场;在此基础上,探讨了不同空/煤气入口布置对炉内温度场和速度场的影响.研究结果表明:煤气入口单一布置时,炉内流体的温度场及速度场的分布均极不均匀,且偏向煤气入口侧炉壁;空/煤气入口间隔布置时,炉内流体的温度场及速度场分布均较为均匀,这种布置方式有利...     

区域法在大型电站锅炉炉膛传热数值计算中的主

本文在炉内流场和两相流的计算机辅助数值试验（ＣＡＴ）基础上，采用改进的区域法，自行开发研制成功大型三维炉膛传热计算程序，并针对某电厂６００ＭＷ机组进行炉内传热计算，求解出炉仙温度场、水冷壁温度场以及壁面吸收热流量，所得结果和现场实测相符。这对于分析炉内可能存在的局部高温区和炉膛出口处的温度分布具有明显的指导意义，为在大型站锅炉炉内实现完整的ＣＡＴ作准备。     

区域法在大型电站锅炉炉膛传热数值计算中的应用

本文在炉内流场和两相流的计算机辅助数值试验（ＣＡＴ）基础上，采用改进的区域法，自行开发研制成功大型三维炉膛传热计算程序，并针对某电厂６００ＭＷ机组进行炉内传热计算，求解出炉内温度场、水冷壁温度场以及壁面吸收热流量，所得结果和现场实测相符．这对于分析炉内可能存在的局部高温区和炉膛出口处的温度分布具有明显的指导意义，为在大型电站锅炉炉内实现完整的ＣＡＴ作准备．     

解耦燃煤工艺气化室流动模拟

对抑制氮氧化物排放的解耦燃煤炉内气化室进行模拟计算，给出气化室流场、温度场、浓度场的定量描述，从而说明抑制氮氧化物无烟燃煤炉降低NO排放、消除烟黑排放的机理，分析了三个部位通风时气化室内的煤气成分、温度和停留时间对污染物形成的影响．     

平焰加热炉内过剩空气系数对NOx生成特性影响的试验研究

在自行设计的液化石油气单烧嘴平焰加热炉试验平台上,通过改变过剩空气系数,进行了四组对照燃烧试验.利用热电偶测得了每组试验中的炉膛的温度及其分布,利用烟气分析仪测得了烟气中氮氧化物的浓度;分析了过剩空气系数对炉膛的温度分布及氮氧化物生成特性的影响规律.研究表明.在其它参数不变的情况下,适当地增加过剩空气系数可以有效地降低烟气中氮氧化物的含量.     

1000 MW燃煤锅炉低氮燃烧的数值模拟与分析

为了研究某1 000 MW燃煤锅炉低氮改造后的最佳配风方案,应用流体力学仿真软件对炉内温度、CO浓度等燃烧特性进行了数值模拟与分析。结果表明:对比4组不同二次风配风工况下炉内速度场、温度场以及组分场的分布信息,发现锅炉低氮燃烧适宜采用正宝塔式二次风配风方式;另外,通过分析不同燃尽风与附加风风率对锅炉燃烧效率与炉膛出口NO浓度的影响,发现燃尽风风率附加风风率均取15%左右时,炉膛出口NO浓度降低到200 mg/m~3以下,锅炉燃烧效率最优。数值模拟实验结果对锅炉低氮燃烧运行具有重要指导价值。     

煤炭地下气化动态温度场及浓度场数值分析

根据动量、质量及能量守恒原理和地下气化过程的特点，建立了煤炭地下气化过程中温度场和浓度场数学模型。介绍了主要模型参数的确定方法，采用控制容积方法对数值模型进行了求解，并在模型实验的基础上，对计算结果进行了分析。结果表明，从温度场分布来看，计算值略高于实验值，各测点相对误差基本在10％以内；根据模拟计算，随着气化时间的延长，煤气热值逐渐提高，因此，实验值与计算模拟值显现出良好的一致性；在高温区，煤气组分浓度场实验值的变化梯度大于计算值。     

四角切圆燃烧锅炉燃烧和污染物排放数值模拟

借助FLUENT软件平台,对镇海电厂一台200 MW四角切圆燃烧锅炉炉内流动、燃烧,以及污染物NOx的生成进行了三维数值模拟.计算结果表明,整个炉膛空间存在着旋转流场,炉内最高温度出现在燃烧器区域.温度场与各组分浓度分布有着对应关系,高温区对应CO高浓度区和CO2和O2的低浓度区.NOx的生成主要在炉膛的高温区.在炉膛中心,NOx大量生成且沿着炉膛的高度方向,浓度逐渐降低.     

六角切圆炉膛内气固两相数值模拟

本文应用FLUENT软件对桌电厂采用空气分级低NOX燃烧技术改造后的锅炉炉膛丙气固流场进行了数值模拟,得到气固两相的速度场和浓度场,分析了空气分级改造后炉内空气动力场特性及颗粒相的分布情况.本文的研究表明,合理调节炉内空气动力场结构,进行分级燃烧可以有效抑制炉膛结渣,实现低负荷稳燃,降低燃烧过程中氮氧化物的生成量.     

燃烧参数对炉内温度场、流场和浓度场的影响

对天然气在高温蓄热式加热炉中的燃烧技术,运用Fluent软件通过数值模拟进行了研究.主要分析了影响炉膛内气流流动和温度分布的因素.研究结果表明:气流的相对速度对加热炉炉膛内的温度分布有很大的影响.天然气射流和空气射流的相对速度越小,加热炉内的高温区域越大,而且炉膛内的平均温度愈高,炉内的温度均匀性愈好;当空气的预热温度不变时,仅提高天然气的预热温度,炉内的最高温度和平均温度会随之提高;当空气的温度比较低时,随着天然气的预热温度的升高,燃烧产物中NO的浓度呈指数规律升高;当空气的预热温度升高时,NO的浓度随天然气的预热温度的升高呈指数规律降低.     

WNS型燃气锅炉在不同热负荷下燃烧的研究

燃气锅炉热负荷的变化影响着燃料的消耗量,炉膛内的速度场、温度场也随着发生变化。为了详细研究变热负荷对燃气锅炉内速度场、温度场、燃料浓度变化的影响,利用FLUENT软件对波形炉胆在100%、75%、50%和25%热负荷下的燃烧进行数值模拟,过量空气系数取1.1;选取甲烷体积分数为96%的天然气作为燃料。通过对不同热负荷下炉膛内的燃烧进行数值模拟,得出变热负荷对燃气锅炉内燃烧的影响,为WNS型燃气锅炉的实际运行提供理论支持,具有一定的工程应用价值。     

各因素对热风炉理论燃烧温度的影响

应用热风炉燃烧过程中物料平衡和热平衡的计算方法，研究了煤气和空气预热温度，空气过剩系数，煤气热值等对热风炉理论燃烧温度的影响，分析了提高理论燃烧温度的方法和途径。