混烧锅炉富氧燃烧的数值模拟

富氧燃烧会对煤粉和高炉煤气混烧锅炉炉内的燃烧特性产生重要影响.以130 t/h煤粉和高炉煤气混烧锅炉为研究对象,采用Fluent流体力学软件,对助燃气体(O2/N2)在3种不同氧气体积百分数(21％,23％,27％)工况下煤粉和高炉煤气混烧锅炉炉内的燃烧过程进行数值模拟.模拟得到3种工况下:炉内的温度场分布,烟气流场特性,火焰长度.模拟结果表明:随着氧气浓度的增加,燃料着火速度更快,燃烧更稳定,出口烟温逐渐降低,炉内烟气流速逐渐减少,强化了炉内传热效果,提高了锅炉热效率.     

富氧喷煤燃烧过程的三维数值模拟

采用数学模型预测高炉富氧喷吹煤粉的燃烧过程,数学模型包括气相流动、煤粉挥发分的热解和燃烧、残炭的燃烧、辐射传热和固体颗粒相的运动等子模型．模拟结果表明,单筒煤枪和热风混合效果不好,不利于煤粉燃烧;由于直吹管和风口空间小,因而富氧对煤粉燃烧率影响不大;富氧可提高风口端部平均氧含量,有利于煤粉在回旋区内燃烧．     

富氧喷煤燃烧过程的三维数值模拟

采用数学模型预测高炉富氧喷吹煤粉的燃烧过程,数学模型包括气相流动,煤粉挥发分的热解和燃烧,残炭的燃烧,辐射传热和固体颗粒相的运动等子模型,模拟结果表明,单筒煤枪和热风混合效果不好,不利于煤粉燃烧,由于直吹管和风口空间小,因而富氧对煤粉燃烧率影响不大;富氧可提高风口端部平均氧含量,有利于煤粉在回旋区内燃烧。     

用线算图分析富氧燃烧锅炉的热力状态

本文提出用线标图的方法分析应用富氧燃烧技术后锅炉的空气量、烟气量、排烟热损失及由此可达到的节煤率;同时还利用线算图对不同参数锅炉的辐射换热及其与工质各吸热量之间的关系进行了热力分析?     

天然气再燃烧还原NO_X的数值模拟

燃烧过程排放的氮氧化物（ＮＯＸ） 气体是危害很大、很难处理的大气污染物．降低燃烧过程中的ＮＯＸ排放有两类方法：一是降低ＮＯＸ的原始形成，第二类是还原已形成的ＮＯＸ；在还原已形成的ＮＯＸ 方法中，再燃烧（即部分燃烧后期喷入燃烧） 是当今世界前景看好的低ＮＯＸ 控制技术，它是利用燃料分级形成还原性气氛迫使ＮＯＸ分解来降低ＮＯＸ 形成的燃烧方法．其中，天然气做为再燃烧料已成功用于商业，并在其它措施的基础上再降低ＮＯＸ５０％ ～７０％ ．叙述了以天然气做为再燃烧料的再燃烧原理和途径，重点论述了采用无限快反应速率模型，并假定模拟烟气为层流或湍流粘性系数为常数的湍流情况下，运用有限差分及多重网格方法，计算出了这一还原反应过程的浓度场，得到了较为合理的结果．     

煤粉富氧燃烧锅炉改造的热力计算研究

以四种不同容量锅炉为研究对象,分析了空气气氛锅炉进行富氧燃烧改造的可行性,以及改造前后热力性能参数的变化情况.研究表明:在结构不改变的条件下,空气气氛锅炉可以通过调整循环倍率实现富氧燃烧,但是由于CO2的高热容,因此导致受热面吸热不均匀和烟气流速大幅度降低,影响整个锅炉的安全运行;有针对性地提高烟气流速和减小受热面面积可以达到实现富氧燃烧锅炉改造的目的.结果表明:锅炉经富氧燃烧改造后各参数达到与空气近似的热力性能,其容积热负荷和截面热负荷与空气气氛相比降低了0.7%~2.5%,烟气量降低20%左右,而锅炉热效率可增加0.42%~4.10%.     

试析天然气锅炉中的天然气燃烧及调整

天然气锅炉通常采用扩散与预混两种燃烧方式,本文针对天然气锅炉中的燃烧方式及其调整进行了较深入地分析,对于提高天然气锅炉燃烧效率具有十分重要的意义。     

试气测试用燃烧池天然气燃烧数值模拟

天然气试气测试过程中传统燃烧池存在墙体拉裂和熔化的安全隐患,且无法满足长时间的放喷燃烧要求。选择合适的燃烧模型对多个工况下天然气放喷燃烧进行了数值模拟计算,分析了燃烧池的尺寸、入口流量和壁面材料的导热系数等对燃烧池壁面温度、流速分布的影响。结果表明：固定喷管位置时,燃烧池尺寸和入口流速对燃烧池壁面最高温度和温度分布影响较大;导热系数变化对内壁温度变化影响较小,但对高温区分布影响很大。研究结果可供耐火材料的筛选及燃烧池的优化设计参考。     

富氧燃烧技术对锅炉效率的影响

富氧燃烧即通过O2/CO2混合气体代替空气燃烧矿物燃料,使燃料在燃烧过程中产生更少的非CO2气体得到高浓度的CO2气流。本文简单介绍了富氧燃烧技术,并研究了O2和CO2配比分别为21%/79%、25%/75%、30%/70%、33%/67%、35%/65%的情况下,锅炉排烟热损失及热效率的变化情况。     

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.     

富氧燃烧法提高稠油注汽锅炉热效率

简述了稠油热采锅炉提效改造的富氧燃烧方法,采用动态投资回收期的方法对富氧燃烧作了技术经济分析,并进行了热力学和经济可行性分析。证明,该方法经济效益显著、环境效益明显。     

富氧燃烧静力学计算式的归纳

本文以分析计算法为基础,归纳出富氧燃烧的静力学简化算式。     

天然气掺氢配合废气再循环发动机燃烧过程的数值模拟

基于AVL-FIRE软件,数值模拟了掺氢比为20%、不同当量比(0.9～1.4)、不同废气再循环率(0-0.25,指废气的质量分数)的情况下,天然气掺氢发动机缸内压力、温度、氮氧化合物随曲轴转角的变化规律及其三维空间分布.缸内压力的计算值与实测值达到很好的吻合,表明模拟计算能进行天然气掺氢发动机的燃烧分析.计算结果表明:当天然气掺氢发动机使用废气再循环(EGR)后,缸内温度、压力、放热量和NO质量分数都降低,NO出现的时刻推迟.废气再循环率大于15%时,NO质量分数降低的速度已不明显.使用EGR是降低NO排放最直接和最有效的手段.在过量空气系数1.1处,NO生成量最高.稀薄燃烧也是天然气掺氢发动机实现低NO排放的重要手段.     

富氧燃烧对柴油机低温燃烧反应机理影响的数值分析

从柴油机缸内燃烧反应的化学反应动力学机理出发,利用CHEMKIN软件对富氧燃烧时的低温反应进行了研究,运用计算流体动力学分析方法,通过耦合柴油机三维燃烧模型和正庚烷氧化反应动力学模型对低温反应机理中重要的脱氢反应和加氧反应过程进行了数值分析.对比空气助燃、富氧浓度对脱氢反应和加氧反应的影响发现:富氧燃烧能够促进脱氢反应,在压缩的上止点时刻,氧的体积分数分别为23%、25%和27%时的缸内脱氢产物C7H15的质量分数最大值分别是空气助燃时的1.95倍、4.77倍和291.58倍;加氧反应的速率随富氧浓度的升高呈线性增长趋势;富氧燃烧可以提高柴油机的热效率,使缸内生成更多的OH自由基,从而加快了后续的中温反应和高温反应速度.     

天然气再燃料还原NOx的数值模拟

燃烧过程排放的氮氧化物气体是危害很大,很难处理的大气污染物。降低燃烧过程中的ＮＯｘ排放有两类方法：一是降低ＮＯｘ的原始形成,第二类是还原已形成的ＮＯｘ;在还原已形成的ＮＯｘ方法中,再燃烧是当今世界前景看好的低ＮＯｘ控制技术,它是利用燃料分级形成还原性所氛迫ｘ的分解来降低ＮＯｘ形成的燃烧方法。     

天然气发动机燃烧和排放数值模拟与试验研究

针对一台燃用天然气的自然吸气汽油发动机,应用CFD三维计算软件CONVERGE建立了燃烧过程和氮氧化物生成的仿真计算模型,模拟了天然气发动机的燃烧和NOx排放物的形成,并对计算结果进行了试验对比和验证.研究结果表明,CONVERGE软件建立的模型能够对燃烧过程和氮氧化物排放量进行较为准确的计算,缸内压力曲线与NOx排放量与试验结果吻合较好.     

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.     

卧式循环流化床锅炉燃烧的数值模拟

以清华大学专利技术"卧式循环流化床锅炉"为研究对象,用数值模拟的方法计算了炉内的流动和燃烧。以RNG k-ε模型模拟炉内湍流流动,用气固阻力分析模型描述气固两相相互作用,用单收缩核模型模拟炉内燃烧反应,并将数值计算结果与试验数据进行了比较,验证了所用模型的适用性及兼容性。数值模拟结果表明:1.5∶1的一二次风比率较适宜锅炉运行,床温的变化滞后于给料量的变化。该研究可以指导卧式循环流化床锅炉的设计和运行。     

电站锅炉燃烧特性的数值模拟

对 116 0t·h-1四角切圆电站锅炉的燃烧过程进行了数值模拟 ,燃烧器组采用常规直流煤粉燃烧器和低NOx煤粉燃烧器两种形式 .结果表明 ,大空间锅炉炉膛的速度场、温度场分布很不均匀 ;燃烧器上部附近的炉膛中心烟气上升速度最小 ,湍动能最大 ,温度最高 .烟气上升速度分布图形 ,在燃烧器区域为单峰形 ,即炉膛中心上升速度最大 ;在燃烧器上部为马鞍形 ,即截面环形区域的上升速度最大 .烟气温度分布图形 ,在燃烧器区域呈马鞍形 ,即中心区域和四周水冷壁附近的温度较低 ,截面环形区域的温度最高 ;在燃烧器上部区域为单峰形 ,即炉膛中心的温度最大 .水冷壁附近烟气温度的最大值 ,即结渣的可能区域位于旋转火焰的下游 .炉膛的切圆直径 ,在燃烧器区域随炉膛高度增大不断减小 ,至燃烧器上部附近急剧增大 ,之后随高度增大成一常数 .电站锅炉的常规直流煤粉燃烧器改造成低NOx 燃烧器时 ,炉膛的速度场、湍动能场、截面切圆直径和旋流强度以及温度场等保持不变 .