负荷变化对900 MW超临界锅炉炉内燃烧影响的数值模拟

利用Fluent软件对1台900 MW四角切圆燃烧锅炉在不同负荷下炉内燃烧过程进行了数值模拟,分析了负荷变化对炉内流动和传热的影响规律.结果表明:在高负荷工况下运行时,炉内燃烧充分且稳定,但是炉内火焰更容易冲刷水冷壁,可能发生局部结渣现象;在低负荷工况下运行时,炉内火焰充满度较差,切圆燃烧的稳定性显著下降,炉膛水冷壁灰污表面温度也相应降低,水冷壁表面结渣的倾向弱化,沿高度方向水冷壁吸热不均匀性增大.由于该锅炉的低NOx燃烧器采用了分离燃尽风,使得高温区扩展,火焰中心高度比采用有关标准推荐的方法计算所得结果高4~5 m.     

切圆锅炉煤粉燃烧过程的数值研究与工业测试

为了了解额定蒸发量为130t/h的煤粉锅炉热效率偏低,水冷壁常发生结焦现象的原因,对锅炉进行了冷态空气动力场以及热工综合测试,并应用κ－ε－g气相湍流燃烧模型与煤的双辉反应热解模型对炉流动,燃烧以及传热过程进行了数值计算。冷态与热态的数值计算结果与测试结果相吻合。其结果表明：炉膛内空气过纱数偏小导致锅炉热效率偏低;同一标高的4个燃烧器喷出的气流速度相差较大,使气流在人形成的实际切圆偏离炉膛中央,导致火焰刷壁,水冷壁结焦。     

330MW对冲燃烧锅炉燃烧和污染物排放的数值模拟

分别对330MW对冲锅炉在额定负荷、55％额定负荷工况下的流场、温度场、煤粉颗粒场和NOx场进行了模拟研究,模拟结果与实际运行经验吻合较好。通过研究得出了一些有参考价值的数据,对大型对冲燃烧锅炉的设计优化和安全运行具有较为重要的参考价值。     

Three dimensional modeling of pulverized coal combustion in a 600 MW corner fired boiler

IntroductionThe developments relative to coal combustion havebeen performed into a general purpose 3D code namedESTET under quality assurance, and used to modelcomplex turbulent reactive flows. In the case ofindustrial boilers we can assume a no-slip conditionbetween gas and particles which is the case for the mostpart of the furnace, except possibly in the near field ofthe burners. With such an assumption, the equations for apafticle-gas fixture with a mean density can be written.The combu…     

75 t/h电站循环流化床锅炉燃烧和污染物排放的数值模拟

以FLUENT软件为工具，运用数值模拟方法对75t/h电站循环流化床锅炉的炉内过程进行研究。计算和分析了炉内的温度分布，氧气、二氧化碳和一氧化碳的浓度分布，燃料颗粒的轨迹，氮氧化物(NOx)的排放。数值模拟的结果对循环流化床锅炉的设计和实际运行有一定的指导意义和参考价值。     

Study on the Effect of the Side Secondary Air Velocity on the Aerodynamic Field in a Tangentially Fired Furnace with HBC—SSA Burner

INTroDUCTIONThe Horizontal Bias Combustioll Pulverized Coal(HBC) burner for tangential firing system has advantages of improving flame stabilization, slaggingresistance, pollution control and high combustionefficiency[']. However, in the thin and tall furnace firedwith coal with strong slagging telldency) it is possiblethat slagging occurred on water-cooled wall, especiallywhen the cross-sectional and volumetric heat releaserate are very high in the burner domain.The HBC burner with Si…     

130 t/h煤粉锅炉燃烧过程的数值研究

为了解不同配风工况对煤粉燃烧过程的影响 ,以达到优化操作参数的目的。应用k-ε-g气相湍流燃烧模型与煤的双挥发反应热解模型对不同工况下炉内流动、燃烧以及传热过程进行了数值计算。其结果表明 :适当降低一次风率、减小中二次风的比例 ,一方面可缩短煤粉的着火距离 ,以适应燃用贫煤的需要 ;另一方面可提高燃烧器区域烟气的温度 ,以促进煤粉的完全燃烧 ,提高锅炉的热效率。     

400t/h煤粉炉分级燃烧的数值研究

在诸多低NOx 燃烧技术中 ,分级燃烧技术投资小、系统简单、效果显著。用Fluent软件对煤粉锅炉的分级燃烧进行数值模拟研究 ,分析采用分级燃烧方式对煤粉燃烧的影响 ,以达到指导锅炉改造的目的。     

WNS型燃油(气)锅炉炉内热流分布及温度分布的数值模拟

利用计算流体力学软件对WNS型卧式内燃燃油（气）锅炉内的流动，传热、传质进行了数值模拟，分别采用天然气和轻柴油为燃料，对炉膛内的热流分布，温度分布进行了比较分析，为WNS型锅炉的开发和设计提供了有效的研究手段。     

锅炉结渣过程数值模拟研究进展

传统、单一的预测结渣经验指数不能充分描述和预测复杂的结渣过程，但结渣过程的数值模拟能克服这一不足，详细地描述结渣的形成及结渣轻重的位置分布．结渣模型包括煤粉空气气固两相流动和燃烧子模型、飞灰形成子模型、飞灰颗粒与壁面的碰撞和黏结子模型以及结渣生长过程子模型．本文对近十几年来各种模型的研究进展进行了综合评述，同时也指出了为提高精确性需要继续进行研究的方向．     

Numerical simulation of pulverized coal MILD-oxy combustion under different oxygen concentrations

As an emerging clean coal combustion technology, Moderate or Intense Low-Oxygen Dilution (MILD) combustion or oxy-fuel combustion, compared with traditional coal combustion, has many advantages. However, compared with MILD combustion and oxy-fuel combustion, MILD-oxy combustion is believed more attractive. In this work, MILD-oxy combustion characteristics with oxygen concentrations from 10% to 50% are studied numerically. The results show that within a certain range, increasing the oxygen concentration is in favor of MILD-oxy combustion performance close to that of MILD-air combustion. When the oxygen concentration is higher enough, the momentum reduced by the increase of oxygen concentration has a great influence on the furnace temperature. With the increase of oxygen concentration, the radiation heat transfer is enhanced and the convective heat transfer is weakened. The increase of oxygen concentration can promote the occurrence of char gasification reaction with CO₂. In addition, MILD-oxy combustion has a large impact on CO emission.     

Numerical simulation of bituminous coal combustion in a full-scale tiny-oil ignition burner: influence of excess air ratio

The progression of ignition was numerically simulated with the aim of realizing a full-scale tiny-oil ignition burner that is identical to the burner used in an 800 MWe utility boiler. The numerical simulations were conducted for four excess air ratios, 0.56, 0.75, 0.98 and 1.14 (corresponding to primary air velocities of 17, 23, 30 and 35 m/s, respectively), which were chosen because they had been used previously in practical experiments. The numerical simulations agreed well with the experimental results, which demonstrate the suitability of the model used in the calculations. The gas temperatures were high along the center line of the burner for the four excess air ratios. The flame spread to the burner wall and the high-temperature region was enlarged in the radial direction along the primary air flow direction. The O₂ concentrations for the four excess air ratios were 0.5%, 1.1%, 0.9% and 3.0% at the exit of the second combustion chamber. The CO peak concentration was very high with values of 7.9%, 9.9%, 11.3% and 10.6% for the four excess air ratios at the exit of the second combustion chamber.     

440t/h循环流化床锅炉燃烧数值模拟研究

数值模拟是研究工程气固多相流中辅助试验方法的一种强有力的工具,本文采用数值模拟方法,对东锅DG440/13.7 -Ⅱ2型循环流化床锅炉的燃烧进行了研究,计算分析了炉内的流动、温度分布情况,对锅炉的优化设计和运行提供有益的指导.     

不同散热条件下微燃烧的数值模拟

散热是影响微尺度燃烧器燃烧稳定性的重要因素之一.本实验通过在一个长40 mm、内径2 mm、外径4 mm的石英玻璃直圆管表面施加不同的外部吹风温度,控制其表面散热.研究4、107、756℃外部风温下,微燃烧器的工作性能,其中燃料混合气体流量为0.16、0.28、0.32 L/min.实验测得燃烧器壁面温度,结合数值模拟研究内部燃烧过程.计算结果显示,提高燃料流量或外部风温可以提升反应强度、抑制熄火.如在风温107℃时,燃料气体当量配比下,当流量由0.16 L/min上升到0.32 L/min时,峰值温度由1538 K上升到1620 K;在流量0.28 L/min时,燃料气体当量配比下,当外部风温由4℃上升到756℃时,峰值温度由1592 K上升到1731K.     

锅炉一次风煤粉气流流过弯管时的数值模拟研究

对气固多相流动的数值模拟的方法和描述气固多相流动特性的数学模型进行了分析。通过分析和对煤粉气流流过弯管时的流动情况进行数值计算发现：采用Ｋ－ε双方程模型描述气相湍流模型,应用ＳＩＭ－ＰＬＥ算法计算气相速度场,然后采用ＦＳＲＴＳａｇｒａｎｇｅ法计算颗粒场特性,这是比较行之有铲的数值模拟管内气固多相流动的方法。     

生物质颗粒预燃室燃烧试验与数值模拟

对生物质锅炉进行了生物质颗粒的燃烧试验,以了解其燃烧情况,同时进行了生物质颗粒燃烧的数值模拟,分析研究炉内的速度场、温度场和组分浓度场。对比数值模拟和试验数据,可知烟气出口处温度与数值模拟结果吻合较好,且锅炉燃烧性能良好,试验还测得在烟气出口处温度较高易结焦,可为以后锅炉改造提供方向。     

氢氧加湿燃烧的数值模拟

介绍了利用CHEMKIN 4.1软件中封闭的全混同性反应器模型模拟加湿情况下氢氧燃烧的方法,同时基于详细的氢氧燃烧化学反应动力学机理分析了初始反应温度、反应压力及水蒸气添加量等对氢氧燃烧的影响。模拟结果表明,初始反应温度、反应压力及水蒸气添加量等因素均会对氢氧燃烧的点火延迟时间和燃烧最高温度产生一定程度的影响,其中水蒸气添加量的变化对氢氧燃烧的最高温度及火焰传播速度的影响较为显著。这对后续在实验室中进行氢氧加湿燃烧研究可提供有益的指导。     

乙醇微型燃烧室燃烧特性的数值模拟研究

为了解决化石燃料储备不足与环境污染问题,生物质燃料作为石油替代能源得到大力提倡,如何合理地将化石燃料替换为生物质燃料且维持设备正常运行成为工程上亟待解决的问题。本文采用CFD软件研究了车载5 kW生物乙醇微型燃烧室的燃烧特性,对比分析了不同功率（0.5~5 kW）和出口温度（840~960 K）时的回流区长度与宽度、回流量、出口温度分布系数（OTDF）、出口NO体积分数等特征参数。结果表明：随着出口温度升高,回流区长度逐渐缩短,回流量减少,出口温度均匀性逐渐变差,出口NO体积分数明显增加;随着燃烧室功率增大,回流区长度变长,回流量增加,OTDF先增大后减小,NO体积分数随着功率的降低而显著升高,最大值出现在1 kW时,达到满负荷时的7倍。因此,为了实现稳定燃烧和减少污染物排放,该乙醇微型燃烧室应在较高的空燃比（即较低的出口温度）和功率下运行。