单角煤粉燃烧炉中煤粉着火与稳燃的数值模拟

在自行建立的数学模型基础上，对单角煤粉燃烧炉中煤粉着火与火焰稳定性进行了详尽的数值模拟。给出了直流式燃烧器、钝体燃烧铭及开缝钝体燃烧器的数值模拟结果，得到了与实验一致的结论，还针对直流式燃烧器考察了影响煤粉着火与火焰稳定性的各个因素。     

钝化及开缝钝体燃烧器火焰稳定性对比分析

基于回流区中煤粉挥发分释热点煤燃主气流实现火焰稳定的集总分析模型，导出使煤粉气流火珠最小回流区长度、最大允许的主气流流速及极限最大可用挥发分释热量的表达式，并以此为准则对钝体及开缝钝化燃烧器的火焰稳定性能进行了对比分析，研究表明，在相同条件下开缝钝体燃烧器有优于钝体的火焰稳定性能，同时在通道流场燃烧器上对几种煤粉进行了两种燃烧器的烧性能实验，其结果与理论分析一致。     

二次风旋流强度对燃烧器回流场影响的数值模拟

旋流燃烧器因为能够形成较大的中心回流区,卷吸高温烟气,促进煤粉的着火和稳燃,在工程上得到了广泛的应用。本文采用Real—izable k-ε模型研究了二次旋流风的旋流强度对煤粉燃烧器回流场的影响,分析了不同旋流强度回流区的分布,形状及其大小的影响,为燃烧器设计提供理论依据。     

新型等离子体点火燃烧筒研究

以装有150kW等离子体发生器的某等离子体点火试验燃烧器为例,应用数值模拟的方法对等离子体点火燃烧器的稳燃性能进行了研究,并提出了一种新型的径向/切向进风等离子体点火燃烧筒.研究结果表明,一次风速(风粉气流流速)、等离子体气流的穿透区域和煤粉浓度等是影响等离子体点火过程及煤粉着火燃烧的主要因素.径向/切向进风可以在燃烧筒内形成多向回流和旋流,使得风粉气流在燃烧筒内不仅有轴向速度,而且还有径向和切向速度,改变了轴向进风气流运动的单一性,增加了煤粉气流在筒内的停留时间,着火区域扩大,火焰充满度好,有利于燃烧筒内的稳燃.     

稳燃腔燃烧器的内回流和煤粉浓缩使燃烧稳定

一种新型的稳燃腔煤粉燃烧器已在65—410T／H锅炉中成功地应用,适用的煤种包括烟煤、贫煤和无烟煤,节油、节煤和调峰的效果显．这种燃烧器使火焰稳定和燃烧强化的理论基于以下两个方面：一是燃烧器出口气流有一个良好的空气动力结构,回流区的长度、宽度和回流率大幅度增长;二是改善了颗粒的浓缩特性,不仅在回流边界上聚集较浓的煤粉,而且回流区内有反向的煤粉流,粒径较小,有利于火焰稳定。     

煤水浆旋风燃烧器内空气动力场的实验研究

为了考查煤水浆旋风燃烧器的空气动力特性,对实际旋风燃烧器进行了流场测定,从燃烧空气动力学角度对实验结果进行了分析。结果表明,切向速度分布由于壁面粗糙度的影响而偏离模型情况;壁面粗糙度和二次风弱旋流造成了双环形回流的轴向速度分布,有利于煤水浆的着火和火焰稳定。     

夹心风Ⅱ型燃烧器的研究

本文系统地阐述了夹心风燃烧器的工作原理及其混合特性。为了充分发挥向火侧一次风射流的着火优势,提出了向火侧一次风喷口带单折过扩口的夹心风Ⅱ型燃烧器。模型试验及工业性试验表明:Ⅱ型燃烧器向火侧一次风射流明显迎向上游高温烟气流,外卷吸增强,射流混合边界层增厚,着火条件显著改善。根据冷态试验的结果,对热态原型进行推算,燃用江西劣质烟煤时,煤粉射流离喷口后的无因次距离l/B在1.2～1.8的范围内能实现稳定着火,炉内温度水平提高100℃以上,取得了满意的经济效果。     

锅炉节能新途径——百叶窗煤粉浓缩器的研究与探讨

提高燃烧稳定性的方法主要有两类,一个是加强热烟气回流卷吸以使一次风煤粉气流得到足够的着火热及时着火,有的研究者称之为热回流法;如旋流式燃烧器[3],旋流预燃室钝[3],夹心风燃烧器[3]、扁平射流燃烧器[3]、多功能船形燃烧器[3]和大速差燃烧器[3]。另一类是以提高一次风煤粉浓度以减少着火热的方法,叫做浓缩煤粉燃烧技术,也称之为高浓度煤粉燃烧技术。     

用钝体稳定劣质煤粉火焰的实验研究

本文以劣质煤粉钝体燃烧器的成功开发为背景,在单角燃烧实验炉上进行了大量实验研究,实测了冷态速度场和热态温度场.结果表明,采用钝体燃烧器使煤粉着火提前,燃烧稳定和强化.     

浮选煤的着火与稳燃

本文根据煤雾爆燃理论,讨论了挥发分很低(2～4%)的浮选煤的着火与稳燃问题.指出在直流燃烧器出口加装钝体能强化初始阶段的燃烧、造成烟气回流,有利于煤粉的着火与稳燃.试验证明用这种方法可以使煤粉着火提前、燃烧稳定、飞灰含碳量降低20%.     

钝体及开缝钝体燃烧器火焰稳定性对比分析

基于回流区中煤粉挥发分释热点燃主气流实现火焰稳定的集总分析模型，导出使煤粉气流火焰稳定的最小口流区长度、最大允许的主气流流速及极限最大可用挥发分释热量的表达式，并以此为准则对钝体及开缝钝体燃烧器的火焰稳定性能进行了对比分析．研究表明，在相同条件下开缝钝体燃烧器有优于钝体的火焰稳定性能．同时在通道流场燃烧器上对几种煤粉进行了两种燃烧器的燃烧性能实验，其结果与理论分析一致．     

煤粉燃烧器的改进试验

针对南风集团硫化碱分公司应用原煤粉燃烧器存在的缺陷,选用中国科学院广州能源研究所研制的新型煤粉燃烧器进行改进试验,在分析试验结果的基础上,提出了解决煤粉燃烧器存在问题的方案,并探讨了煤粉燃烧器在硫化碱生产中应用的合理性。     

装有扭叶片的煤粉管道的阻力特性

变异煤粉浓度燃烧器解决了省质烟煤的着火和稳燃的问题，文中首次公开该燃烧器的关键部件－－浓缩器（扭叶片）的阻力特性试验研究结果，扭叶片单相空气流动阻力系数ζｇ为３．２３θ＾－０．５５９Ｒｅ＾－０．２；而气固两相流动阻力系数ζｇｓ为（０．１３５ｕ＋１）ζｇ。     

浓淡煤粉燃烧器双通道速度差对NOx排放的影响

对350 MW电站四角切圆煤粉锅炉燃烧过程和煤粉燃烧器气固两相流的数值计算表明,常规浓淡煤粉燃烧器的双通道速度差为6～9 m·s-1,因此,提出了等速型浓淡煤粉燃烧器的概念.等速型浓淡煤粉燃烧器比常规直流煤粉燃烧器可减少21.8%的NOx排放,比常规浓淡煤粉燃烧器也可降低11.3%的NOx排放.     

双通道浓淡煤粉燃烧器热工况的计算机模拟和试验

介绍了某台１３０ｔ／ｈ锅炉采用双通道浓淡煤粉燃烧器在热态下的数值计算和试验结果,理论和实践证明,双通道浓淡煤粉燃烧器是一种具有高效、低负荷稳燃、火焰可调、低ＮＯｘ排放性能的先进煤粉燃烧器。     

四通道燃烧器冷态流场优化的PIV测量

利用粒子成像测速仪PIV对水泥生产中回转窑冷态模型内四通道燃烧器出口附近的流场进行测量，考察不同的轴流风、旋流风、煤风和中心风之间的比例关系对流场的影响作用，分析了四种不同工况下的燃烧器出口的流场特性．结果表明轴流风和旋流风速度对燃烧器形成的射流场影响最显著．其中轴流风促进内部回流区的形成，旋流风减弱内回流区的形成，但能够加强流体和煤粉的充分混合，避免煤粉燃烧时局部高温区的形成．因此适当增加轴流风量和旋流风量可以起到降低烟气中的NOx含量的作用．     

低挥发分煤粉着火与火焰稳定性研究

为了研究低挥发分煤粉着火与火焰稳定性,分析了气相燃烧与煤粉燃烧的着火贫限,提出了低挥发分煤粉着火的一次风粉气分离原则.实验证明,根据这一原则设计的开缝纯体燃烧器对低挥发分煤粉的着火与火焰稳定具有较好的适应性.     

粉煤粉气分离,分级点燃强化稳焰机制

通过对开缝钝体及钝体燃烧器后回流区及尾流恢复区内的可燃气气体成分的研究及对沿燃烧室轴向、径向温度测量结果的分析，证明了一次风管中粉煤粉气分离、分级点燃强化稳焰的新机制，即在粉煤着火初期，一次风中粉煤与气流发生分离，并且少量粉煤和空气混合物进入回流区，因回流区具有温度高、气流速度低和易于与粉煤中挥发分析出量相匹配的低氧浓度特征，故粉煤首先在回流区着火，其释放的能量加热因开缝钝体造成粉气分离的主流粉煤     

高浓度煤粉燃烧器实验研究

提出一种新型的煤粉燃烧器——相交式高浓度煤粉燃烧器,半岛可有效地实现高效低污染燃烧.     

锅炉旋流燃烧器的壁温特性

研究了煤粉旋流式燃烧器的壁温分布,建立了计算旋流燃烧器传热特性参数的数学模型,其数值解和现场测试结果十分一致,本研究有助于提高燃烧器工作可靠性。