煤、气混烧锅炉燃用贫煤的数值模拟及影响分析

针对某型煤气混烧锅炉运行中由于煤质波动引起的过/再热器超温、飞灰可燃物含量及排烟温度过高等问题,进行不同煤质下高炉煤气掺烧数值模拟,并进行燃烧调整试验.结果表明,掺烧高炉煤气后炉内温度显著降低,烟气量增加,炉膛出口烟温升高,排烟温度升高,锅炉热效率降低.锅炉燃用贫瘦煤时,炉膛整体温度较低,掺烧高炉煤气不利于煤粉的燃尽,飞灰可燃物含量整体偏高,同时排烟温度较高,锅炉整体热效率较低.煤气混烧锅炉运行时应加强燃料管理,减小煤质波动,并根据煤质情况合理调整高炉煤气掺烧量.     

基于大涡模拟的湍流非预混燃烧混合分数概率密度函数

混合分数概率密度函数(probability density function,PDF)反映了湍流对燃料和氧化剂混合过程的影响,在湍流非预混燃烧的理论研究和数值模拟中有非常重要的作用。该文基于大涡模拟(large eddy simulation,LES)对非预混火焰中的混合分数PDF进行了研究。利用LES预测的SandiaFlame D的速度和温度的均值和均方根分布与实验结果符合很好,瞬态温度场显示了合理的湍流火焰形态。混合分数PDF在反应区为钟形分布,在贫燃侧和富燃侧为钟形分布或单调形分布,取决于当地流场状态。对简化PDF模型的研究表明:β函数模型对钟形PDF和单调形PDF的预测效果都很好;截尾Gauss函数模型只能较好地预测钟形分布PDF;多点δ函数模型的预测能力与截尾Gauss函数模型的预测能力类似;双δ函数模型的预测结果偏差较大。     

煤粉炉内掺混废水污泥燃烧的数值模拟与分析

采用Fluent软件对广东某电厂煤粉炉内掺混污泥的燃烧过程进行了数值模拟与分析,探讨了其速度场、温度场分布.模拟结果显示,随污泥掺入量的增加,炉内最高温度比单一煤粉燃烧时的大约低80～160K,而最高温度的位置提高了180～800mm.实验结果表明,污泥水分低于20%时,污泥掺烧比例在10%以内是可靠的和可行的.     

典型煤种结渣的数值模拟研究

建立了与气固两相流动燃烧模型相耦合的飞灰沉积模型.对一台四角切圆锅炉燃用2种典型煤种（神木煤和淄博煤）时的结渣特性进行了数值模拟,对比了不同的颗粒黏度计算模型,预测了炉膛内不同位置的飞灰沉积量和厚度.模拟结果显示,前墙20～25 m高度附近结渣最严重,燃用神木煤时结渣比淄博煤更多.通过分析认为,采取合理工况,掺烧结渣倾向低的煤种可以有效减轻结渣.     

燃煤链条炉掺烧半焦NOx生成特性及配风优化数值模拟研究

针对煤炭分级分质转换过程中产生的过剩副产品热解半焦，为更加高效清洁的利用煤炭资源，本文提出在链条炉中掺烧热解半焦。使用Fluent软件对链条炉中烟煤与半焦的掺烧工况进行了数值模拟，研究了炉膛内流场、温度场和组分场的变化规律以及配风优化的影响，探讨了掺烧过程中NO_x的生成特性以及配风优化对炉内燃烧性能的影响。结果表明，提高半焦的掺混比例，炉膛中NO的体积分数升高，炉膛出口平均烟温降低。推迟配风有助于炉内形成贫氧程度更深的局部还原性区域，从而抑制NO_x原始生成，减少炉膛NO_x最终排放。层燃室燃复合燃烧时，烟煤在炉排上燃烧的同时将半焦粉末喷入炉膛，半焦比例每增加5%,炉膛出口平均温度约增加30℃;半焦粉末在炉中喉口位置喷入时，炉膛出口烟温最高。本文的研究结果能够为链条炉高效低污染掺烧利用热解半焦等低挥发分煤基固体燃料，提供一定的理论依据和科学指导。     

600MW超临界锅炉变煤种运行特性分析

针对某600 MW超临界锅炉由于改烧煤种而导致的问题,先后进行了煤的热重分析实验、对不同工况下的炉内过程进行数值模拟以及计算制粉系统性能,研究表明实际燃煤反应初期快速着火燃烧的能力较差,稳定燃烧和充分燃尽的性能也较差;炉内过程数值模拟显示所提出的燃烧调整方案有助于提高炉膛上部的烟温,利于提高再热汽温;煤质参数变化导致了磨煤机出力的下降,建议对磨煤机进行改造,以适应锅炉出力需求。     

污泥掺烧对燃煤电站锅炉热效率的影响

研究高效、节能的污泥处理技术对环境保护有重要意义.通过热力计算详细分析了420 t/h的燃煤锅炉掺烧含水率为20%的干化污泥时,不同污泥掺烧比例对燃煤电站锅炉排烟温度、排烟热损失和锅炉热效率等参数的影响.结果表明,当掺烧比由0增加至10%时,锅炉排烟温度从1 109.5℃上升到1 125.8℃、空气预热器出口烟温从145℃上升到168℃、减温水量从11 t/h增加到26 t/h、热效率从90.6%下降到88.2%、燃煤量从69 900 t/h减少到67 830 t/h.     

连续重整加热炉内多火焰组合燃烧的数值模拟

分别对 3种工况下连续重整加热炉中特定复杂燃烧器和多燃烧器组合的燃烧状况进行了数值模拟 ,建立了连续重整加热炉内多火焰组合燃烧数学模型 ,对炉膛和瓦斯燃烧器进行了网格划分。结果表明 ,在多个瓦斯燃烧器射流之间存在相互干涉现象 ,对于有不同数量燃烧器的加热炉 ,炉膛内流场和温度场以及组分分布均存在差异。重力对于炉膛内的流场、组分分布、温度分布都有较大的影响 ,对这种影响给出了合理的预测结果。     

连续重整加热炉内多火焰组合燃烧的数值模拟

分别对3种工况下连续重整加热炉中特定复杂燃烧器和多燃烧器组合的燃烧状况进行了数值模拟．建立了连续重整加热炉内多火焰组合燃烧数学模型，对炉膛和瓦斯燃烧器进行了网格划分。结果表明，在多个瓦斯燃烧器射流之间存在相互干涉现象，对于有不同数量燃烧器的加热炉，炉膛内流场和温度场以及组分分布均存在差异。重力对于炉膛内的流场、组分分布、温度分布都有较大的影响，对这种影响给出了合理的预测结果。     

用于模拟湍流射流扩散燃烧的条件矩模型

采用Bilger提出的条件矩模型对CH4－CO2湍流射流扩散燃烧进行了数值 模拟。对于湍流流和混合分数场采用k-ε-f-g模型,对于组分浓度场采用条件矩模型的抛物线型方程。将速度场、温度场和主要组分（CH4和CO2）浓度场的模拟数据与美国Sandia国家实验室的实验数据进行了对照。结果表明条件矩模型能够较好地反映扩散燃烧的火焰结构,是湍流燃烧模型研究的一种值得探讨的有前途的方法。     

试论电站煤粉锅炉混煤结渣性能变化

本文主要内容是从电站煤粉锅炉参烧强结渣性煤,在煤质与灰分成分测量与分析的基础上,根据工程上动力用煤配煤原则,并结合锅炉炉膛热力计算与2台锅炉的设计特点,分析预测了不同掺混比的混煤煤质主要结渣指标与程度,得到2台锅炉掺烧强结渣煤的合理比例。     

煤改低浓度煤层气锅炉的燃烧及NOx排放特性

将燃煤链条炉改烧低浓度煤层气,运用数值模拟方法并结合实验对改造后的低浓度煤层气锅炉炉膛内的流动、燃烧及NOx排放特性进行了研究。结果表明,速度约在炉膛轴向距喷口0.5 m处达到最大值,在炉膛宽度方向-0.4 m相似文献   

纤维加筋市政污泥干燥蒸发与开裂特性的试验研究

污泥干燥蒸发不仅使污泥显著减容,还为污泥资源化利用打下基础,是解决市政污泥问题的有效途径.为了研究纤维加筋技术对污泥水分蒸发速率的影响,对不同纤维掺量(0%,0.05%,0.1%,0.2%,0.4%和0.8%)下的污泥进行了一系列的失水蒸发试验.结果表明:在污泥干燥蒸发初期,试样的平均含水率随时间变化呈现较好的线性关系,随后平均含水率在蒸发150 h后逐渐平缓并达到残余含水率;相对蒸发速率随时间变化曲线近似"台阶"型,且随纤维掺量增加呈现先减小后增大的趋势;纤维的掺入能够有效抑制污泥在干燥过程中裂隙的形成,且该现象随着纤维掺量的增加越来越明显,纤维掺量为0.8%时,污泥试样的表面基本没有出现裂隙,说明掺入纤维有利于提高污泥的脱水效率且能起到很好的抗裂效果.     

卧式燃煤锅炉改烧生物质燃料的燃烧系统数值模拟

本文应用计算流体力学软件,对卧式燃煤锅炉改烧生物质燃料的燃烧系统进行了详细的数值模拟,包括二次风不同喷嘴角度,一二次风不同配比,二次风位置交错布置等情况炉膛内流场的分布情况,针对DZL4-1.25-AⅡ型锅炉进行模拟,并对模拟结果进行了理论分析,在模拟计算条件下喷嘴角度取30°,一二次风配比取7:3,喷嘴交错布置,一侧距离前墙1.4 m,另一侧距离前墙1.7 m时炉内流场达到最佳状态.本文的研究能为此类改造工程中燃烧系统的优化提供参考.     

煤粉无焰燃烧的数值模拟

用组分输运方法对煤粉的无焰燃烧进行了数值模拟,湍流采用Realizable k-ε紊流模型,颗粒相采用随机轨道模型,挥发分的析出采用化学渗透模型(CPD),湍流化学反应采用涡耗散模型(Eddy-Dissipation),煤粉颗粒表面燃烧模拟采用内表面化学反应动力学模型,辐射传热采用P-1辐射模型.结果表明,实验数据与数值模拟吻合良好;煤粉无焰燃烧时,燃烧反应发生在整个炉膛空间,炉内温度分布较均匀,温差为200K左右,燃烧呈现低O2浓度特征,NOx排放浓度较低.     

200 MW四角切向燃烧煤粉炉炉内过程的数值模拟

借助FLUENT CFD软件平台，应用Eulerian/Lagrangian方法，在3种不同工况下，对200MW四角切向燃烧煤粉锅炉炉内的流动、传热及燃烧进行了数值模拟。为减小数值伪扩散的影响，采用了改进网格系统的措施。模拟结果表明：炉内最高温度出现天燃烧器区域，随着炉膛高度的增加，温度逐渐降低；整个炉膛空间存在旋转流场，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。数值模拟结果为锅炉的运行和改造提供了参考依据。     

富氧燃烧对220 t/h燃气锅炉性能的影响分析

为了合理利用现有资源有效提高燃气锅炉低负荷运行的稳定性以某钢铁集团220 t/h燃气锅炉为试验对象提出了富氧燃烧改善燃气锅炉燃烧的思想并利用炉内换热模型论证了改善低负荷稳定燃烧的可行性。详细分析了富氧燃烧对炉膛烟温特性、燃烧稳定性能、烟气在炉内停留时间以及锅炉热效率的影响。结果表明：富氧燃烧技术能较好地改善锅炉的整体性能。     

垃圾焚烧发电厂流化床锅炉掺烧污泥技术研究

市政污泥中含有大量有机组分,同时还含有重金属及病原微生物等.对市政污泥的处置已成为污水处理系统运行中最复杂、且花费最高的工艺部分.流化床锅炉掺烧污泥技术是实现污泥的无害化、减量化和资源化的有效途径.     

350MW超临界四角切圆锅炉燃烧数值模拟

为研究350 MW超临界热电联产四角切圆煤粉锅炉的炉内燃烧问题,基于Fluent6.3模拟软件,分析了炉内的温度和组分分布特性.结果表明:BMCR工况下温度在炉膛燃烧器区横截面上,低温区出现在炉膛中心,在炉壁附近出现局部高温.在炉膛中心纵截面,沿高度、温度呈先上升后下降分布,出口温度为1 138.11 K;炉内O2组分沿高度上升,CO组分先上升后下降,CO2组分先下降后上升.研究结果为超临界锅炉运行监测提供了可靠的理论依据.     

煤粉孔隙率对四角切圆燃煤锅炉飞灰含碳量及结焦特性的影响

研究煤粉颗粒孔隙率对1 000 MW机组燃煤锅炉飞灰含碳量及结焦特性的影响。选定了25℃、75℃、110℃这三个干燥温度对煤粉进行干燥,测试了煤粉颗粒的水分和孔隙率。采用测试得出的孔隙率范围,利用FLUENT软件对该台四角切圆燃煤锅炉炉内燃烧进行了三维稳态数值模拟,其中,模拟焦炭的燃烧采用了intrinsic模型。研究结果表明:(1)煤粉颗粒的孔隙率、比表面积和孔径都随着煤粉加热温度的升高而增大;(2)煤粉颗粒孔隙率越大,炉膛火焰中心位置越低,燃尽风区域的温度也越低;(3)煤粉颗粒孔隙率越大,煤粉颗粒的碰壁率和炉膛出口的飞灰含碳量都会越小;(4)煤粉颗粒孔隙率越大,水冷壁越不易结焦。研究结果为燃煤锅炉运行实践、设计以及改造提供了依据。