钱力庚[1]2001年在《330MW电站对冲锅炉炉内过程数值模拟和实验研究及四角锅炉变负荷研究及炉内过程通用程序的设计与研究》文中指出对冲燃烧锅炉在我国的应用并不是很多，所以对它所进行的研究极为有限，特别是对于较大容量(如330MW)的机组，相应的试验和数值计算都很少，很多的问题仍等待进一步的研究，本文正是为了填补国内的空白，从理论和试验的角度，运用计算机辅助优化数值试验原理和方法，对330MW对冲锅炉进行研究。 本文应用数值计算对对冲燃烧锅炉炉内的流动、传热、燃烧过程及氮氧化物(NO_x)的生成过程、炉内的结渣过程作了详细的数值研究，并尽可能结合实炉试验，对理论进行验证。 本文同时应用数值模拟对四角切圆燃烧锅炉在不同负荷工况下，切圆中心位置的移动做了详尽的研究，为锅炉在不同负荷工况下的安全运行提供了极其有意义的理论上的指导。 本文对模拟炉内过程所采用的方法和模型进行了概括和总结，在此基础上综合这些方法和模型，如流场的计算采用的是SIMPLE方法，而颗粒相流动则是采用拉格朗日方法进行研究，辐射换热采用蒙特卡洛方法等，并且以这些模型和方法为基础，开发了大型电站锅炉的通用程序，并包括友好的界面和后处理。
张杨[2]2011年在《电厂天然气锅炉富氧燃烧特性研究》文中研究说明我国火力发电厂主要以燃烧化石燃料为主,是最主要的温室气体排放源,在电厂锅炉中应用富氧燃烧技术可以有效减少温室气体的排放。近年来我国电厂天然气锅炉的数量有所增加,而目前针对电厂天然气锅炉的富氧燃烧特性方面的研究较少。本文选取某电厂325MW天然气锅炉为研究对象,应用试验和数值方法研究天然气的富氧燃烧特性。对天然气在02/N2气氛下的富氧燃烧特性进行试验研究。结果表明当氧气浓度由21%上升至30%时,火焰整体温度升高,高温区分布更加集中,当氧气浓度大于27%时,温度上升趋势减缓。针对所选电厂天然气锅炉炉内燃烧过程建立数学模型,并应用此数学模型对所搭建试验台进行模拟计算,验证所建数学模型的准确性。对传统燃烧方式下和应用富氧燃烧技术(O2/CO2燃烧技术)时电厂天然气锅炉内的燃烧特性进行数值模拟研究。结果表明当氧气浓度为25%时,炉膛内的温度分布和烟气辐射特性与传统燃烧方式下最接近。当氧气浓度由21%上升到40%时,炉膛出口烟气速度降低41%,炉膛内烟气温度得到较大幅度的提高,燃烧器所在截面温度上升300K以上,火焰充满度变差,燃料燃尽率小幅减小,烟气辐射力增强,炉膛壁面辐射热负荷增加26%。对富氧燃烧方式下电厂天然气锅炉配风方式对炉内燃烧特性的影响进行数值模拟研究。结果表明,采用氧气均匀送入的送风方式与采用氧气由二次风和分级风送入的送风方式相比,炉膛内烟气温度略高,02体积分数的分布梯度大,辐射换热量减小1%。一次风率由15%减小到10%时,烟气回流作用增强,炉膛内温度增大40K以上,火焰充满度较好,壁面所受辐射热负荷均匀性提高。二次风率由59%减小到54%时,烟气回流区域增大,烟气回流速度减小13%以上,燃烧器所在截面平均温度小幅下降,壁面辐射换热量提高1%。对比各工况得知,采用氧气均匀送入,一二次风比例为10%和54%时炉膛内的燃烧情况较好,在理想条件下与传统燃烧方式相比,仅从排烟热损失一项考虑,可使锅炉效率提高约4.8%。本文的研究结果可以为电厂天然气锅炉应用富氧燃烧技术时锅炉结构的改进、配风方式的设计提供重要依据和参考。
陈是楠[3]2016年在《600MW切圆锅炉燃烧器布置方式优化及其硫化氢生成特性研究》文中进行了进一步梳理四角切圆煤粉燃烧锅炉是我国电站中应用最广泛、最成熟的炉型,大约占装机总容量的70%以上。但由于我国动力用煤煤种多变,再加上四角切圆煤粉锅炉本身的固有缺陷以及煤粉燃烧器本身结构的原因等,经常导致四角切圆煤粉锅炉出现炉内结渣和高温腐蚀等问题。相比于四角切圆煤粉燃烧锅炉,四墙切圆煤粉燃烧锅炉以其煤粉气流易着火和燃烧稳定性好,能有效防止结渣、高温腐蚀及爆管现象等优点,受到越来越广泛的关注。本文以一台600 MW四角切圆煤粉燃烧锅炉为数值模拟对象的原型,在保持假想切圆直径不变的情况下将炉膛改造为四墙切圆燃烧炉膛,得到共计13种不同的切圆布置方式,建立计算模型并对其进行网格划分。采用CFD商业软件Fluent对不同切圆布置方式下的炉内燃烧过程进行了数值模拟。将四角切圆布置方式下的部分模拟结果与锅炉的设计参数进行了对比,验证了数值模拟结果的准确性。随后从炉膛速度场、炉膛温度场、炉内组分浓度场、壁面热流密度、炉膛出口速度及温度、炉内旋流数、实际切圆直径以及硫化氢生成特性等方面对不同切圆布置方式下的炉内燃烧特性进行了分析对比。结果表明,燃烧器四墙中置切圆布置方式下,随着炉膛截面高度的增加,炉内未发生高速气流冲刷墙面的情况。炉内平均无因次切圆直径符合锅炉的设计煤种。高温火焰中心比其它布置方式相对较低,有利于降低飞灰含碳量和减少排烟热损失,且底层燃烧器煤粉气流着火性好,燃烧切圆大小合理,高温区面积较大。此外,该布置方式避免了局部区域处于还原性气氛进行缺氧燃烧,降低了炉内发生结渣的可能性,也能够抑制贴壁区域H2S生成,从而有效地抑制了恶劣的高温腐蚀的发生。壁面受热不均等问题也得到了有效的缓解,降低了出现传热恶化的可能。在炉膛出口处残余旋转相对比较不明显,速度和温度分布对称性好,可有效防止高温过热器的超温爆管。本文的研究对切圆锅炉的燃烧器布置方式提供了重要而有意义的参考依据。通过对各种切圆布置方式下炉内燃烧特性的对比分析,推荐使用燃烧器四墙中置切圆布置方式。
参考文献：
[1]. 330MW电站对冲锅炉炉内过程数值模拟和实验研究及四角锅炉变负荷研究及炉内过程通用程序的设计与研究[D]. 钱力庚. 浙江大学. 2001
[2]. 电厂天然气锅炉富氧燃烧特性研究[D]. 张杨. 北京交通大学. 2011
[3]. 600MW切圆锅炉燃烧器布置方式优化及其硫化氢生成特性研究[D]. 陈是楠. 北京交通大学. 2016