t四角切圆燃气锅炉内流动与传热数值模拟

四角切圆燃煤锅炉不同燃尽风量下的燃烧特性数值模拟

四角切圆燃煤锅炉不同燃尽风量下的燃烧特性数值模拟摘要：用某一燃煤锅炉四角切圆燃烧方式进行实验，以燃尽风的不同风量和不同的鼓风形式做实验得到模拟数据，把模拟数据与实地测量到的数据结果比对，证实了模型的精确性。

通过模型测得的数据说明锅炉中的煤燃烧时，其中的气温平均分布，火苗位置居中，几乎不会倾斜；当负载固定时，加大炉膛内燃烧后期单独送入的热风，有助于减少释放出来的一氧化氮；当4台功率高的粉碎煤炭的机器同时工作时，要尽可能调大鼓入热风的上面的开口，加速降低一氧化碳的排出量，但是灰烬之中碳含量的百分比和燃煤粉末燃烧彻底时的比例都变化不大；而当有3台功率低的粉碎煤炭的机器工作时，确保炉膛内燃烧后期单独送入的热风固定时，就要尽可能打开偏下的鼓风开口，这样不但可以保持一氧化氮的低排出量，还能保持锅炉燃烧时的工作效能。

关键词:四角切圆燃煤锅炉;燃尽风;燃烧特性;数值模拟引言：某一燃煤锅炉以四角切圆燃烧形式，使用两套燃尽风配置方式，而且该热风和主要的燃烧区域相隔距离太大，促使了空气发生了分级。

当煤炉工作时，煤炭粉末燃烧完的比例降低、灰烬之中碳含量的百分比上升，这些状况都会对煤炉燃烧造成不小的影响。

该文章模拟数据的方式，解析不一样的功率之下炉膛内燃烧后期单独送入热风的配置对整个锅炉燃烧效率的作用，得到此热风配置的改善法则，保持氮氧化物释放量较小的前提下尽可能增大煤炉燃烧的效益，为发电厂工作效率的提升做出贡献，同时可以给全国类别相同的燃煤锅炉优化献出一份力。

1锅炉概况实验模型是一30万千瓦机组的四角切圆燃煤锅炉。

四个角的燃烧器则为两个分组，一上一下，总共分布16层喷口。

下组的是主要的燃烧区，上组的是燃尽风的调风器所占的区域，该区也有上、下两组这样两个配置，一共4层燃尽风的喷口：上、下两组分别配置2层燃尽风喷口，上组的是上级燃尽风，下组的是下级燃尽风；上面两层喷口是制粉系统的三次风喷口，而其余夹在燃烧器中间的都是二次风喷口，这就是锅炉的一个整体结构。

75th四角切圆燃气锅炉内流动与传热数值模拟(开题报告)

本科生毕业设计（论文）开题报告题目：75t/h四角切圆燃气锅炉内流动与传热数值模拟学院：环境与化学工程学院系过程装备与控制工程专业：过程装备与控制工程班级：学号：姓名：指导教师：填表日期：年月日一、选题的依据及意义近年来,随着钢铁工业的迅猛发展，生产中的副产煤气大量增加。

焦炉煤气和转炉煤气由于发热值高，可以在生产和生活中有效利用。

而高炉煤气属低热值燃料，受到其燃烧特性的限制，很难作为远距离输送的生活用气，只能在企业内部转换利用。

为了充分利用自产的高炉煤气，国内钢铁企业纷纷兴建全燃高炉煤气的蒸汽锅炉，既避免了高炉煤气直接排空造成的烟尘污染和热污染，又提高了企业的经济效益。

但是，燃烧高炉煤气锅炉的燃烧状况受高炉生产影响较大，煤气压力波动较大，锅炉的燃烧状况很不稳定，甚至会造成锅炉熄火，进而影响汽动风机或发电机组的安全运行。

为了实现高强度下全燃高炉煤气锅炉的稳定燃烧，除了在燃烧器上安装点火辅助烧嘴以外，还在锅内设置了稳燃热岛。

热岛的存在对四角切圆锅炉内的流场和温度分布有较大影响。

由于能更有效地利用低热值的高炉煤气，带稳燃热岛的燃气锅炉已得到推广应用。

通过对内置稳燃热岛的四角切圆燃气锅炉的研究可以更加清晰的了解此类燃气锅炉的燃烧状况，进而改进此类燃气锅炉，提高此类锅炉的效益。

随着计算机技术以及计算流体力学、计算传热学、计算燃烧学等学科的发展，计算机模拟技术得到了飞速发展。

以CFD 为基础的数值模拟日益成为各国能源动力领域的研究者们用来研究锅炉炉内过程的重要手段。

为了了解锅炉炉内的燃烧过程，建立炉内的湍流流动、传热及燃烧模型来进行全面模拟是非常必要的。

本课题以某电厂75t/h燃气锅炉为对象，利用计算流体力学软件Fluent，对锅炉内的气体流动和传热特性进行模拟分析，为改进高炉煤气锅炉的设计和生产组织提供参考二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）四角切圆锅炉是目前世界上比较常用的电站锅炉类型之一，其燃料适应性好、风粉混合均匀。

电厂四角切圆燃烧锅炉数值模拟

７１００６５；２．陕西清水川发电有限公司，陕西榆林
７１９４００）
摘要：本文阐述了计算流体力学及数值传热学在电厂四角切圆燃烧锅炉数值模拟中的应用，介绍了计算流体力学数值模拟的基本过程，并对电厂锅炉数值模拟进行了展望。关键词：计算流体力学；数值传热学；锅炉；数值模拟
『４］Ｚ春刚，朱群益，吴少华，等．四角切圆燃烧炉内颗粒湍
流扩散数值模拟ｆＪ］．热能动力工程，２０００，（１５）：４０２ — ４０６
图１炉膛结构及网格图
作者简介：
采用ｇａｍｂｉｔ建立三维四角切圆锅炉内流场模型，ｍａｐ网格划分。其中初始参数如表１所示。
中图分类号：ＴＫ２２９文献标识码：Ａ文章编号：１００３ — ５１６８（２０１３）１９ — ０１９７ — ０１
数值模拟是建立在理论推导和实验研究以外的新的研究方法，其依靠计算机数值求解流场及温度场，不仅计算迅速，而且节约成本，目前已广泛应用于石油、化工及电力行业。四角切圆燃烧煤粉锅炉是目前世界上比较常用的电站锅炉类型之一，其燃料适应性好、风粉混合均匀。研究四角切圆锅炉内流动、传热与燃烧特性，具有重要的工程应用价值，而随着计算机技术的发展，数值模拟已经成为研究四角切圆锅炉内流场运行规律的重要手段。因此本文结合数值模拟理论基础，研究近年来四角切圆锅炉数值模拟的应用情况。１数值计算过程及理论基础１．１数值计算过程数值计算主要包括以下几个步骤 Ⅲ ：（１）建立物理模型；（２）区域离散化与边界条件设定；（３）方程离散化；（４）数值迭代求解。数值计算目前主要利用有限元、有限差分及有限体积的方法对现有理论公式进行离散化，将物理平面与数值计算平面对应起来，通过边界约束与初始条件设置，达到数值求解流场温度场的目的。１．２数值计算理论基础四角切圆锅炉内为可压缩非定常三维气固两相流动，所以采用如下方程：连续性方程

四角切圆燃烧锅炉炉内过程热态数值模拟

四角切圆燃烧锅炉炉内过程热态数值模拟
陈志兵;宋亚强
【期刊名称】《江苏电机工程》
【年(卷),期】2005(24)2
【摘要】采用非预混燃烧模型,用标准k-ε紊流模型模拟气相湍流运输,用P-1辐射模型计算辐射传热,对煤粉挥发分的释放采用了双匹配速率模型,对气相流场采用非错列网格的SIMPLE方法来求解,对固体颗粒相的求解则采用随机的颗粒轨道模型.采用Fluent6.1软件对四角切圆燃烧煤粉锅炉的炉内过程进行数值模拟,分析了炉膛内温度场、速度场和气相各组分的浓度场的分布规律,并对模拟结果进行分析与对比,计算结果呈现出与实际炉内进程定性上较好的一致性,为研究四角切圆燃烧锅炉炉内过程提供了参考.
【总页数】3页(P77-79)
【作者】陈志兵;宋亚强
【作者单位】江苏省电力科学研究院,江苏,南京,210036;东南大学动力工程系,江苏,南京,210096
【正文语种】中文
【中图分类】TK22
【相关文献】
1.600MW四角切圆燃烧锅炉炉内过程的数值模拟 [J], 赵立业;辛国华
2.四角切圆锅炉炉内煤粉燃烧过程数值模拟 [J], 闫顺林;韩韦;王皓轩;张永昇;刘洋
3.500 t/d往复炉排垃圾焚烧锅炉炉内燃烧过程数值模拟 [J], 胡建民;张宾;邵哲如;孙丽娟
4.煤粉锅炉改烧高炉煤气后炉内过程的数值模拟 [J], 高广军
5.双切圆锅炉炉内煤粉燃烧过程的数值模拟 [J], 王自强;周俊杰;付少闯;鲁亚龙;耿豪伟
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热处理工艺中的传热与流动数值模拟分析

热处理工艺中的传热与流动数值模拟分析热处理工艺是在材料加工过程中非常重要的一环，旨在改变材料的力学性能、组织结构和性能，以满足特定的工程要求。

而在热处理工艺中，传热与流动现象起着至关重要的作用。

通过数值模拟分析传热与流动过程，可以帮助我们更好地理解这些现象，并为工程实践提供指导。

热处理工艺中的传热主要包括热传导、对流传热和辐射传热。

热传导是指热量在固体内部传递的过程，对流传热是指热量在流体中传递的过程，而辐射传热则是通过电磁辐射传递热量的过程。

在进行数值模拟分析时，我们可以使用计算流体力学（CFD）方法来模拟和计算这些传热过程。

首先，我们需要建立一个合适的数值模型，包括热处理装置的几何形状、材料的性质以及边界条件等。

通过分析工艺参数和实际应用需求，我们可以确定所需模拟的时间步长、计算网格和求解方案。

然后，我们可以利用CFD软件对模型进行网格划分，该网格将在求解过程中用于离散方程和几何形状。

接下来，我们可以通过计算和求解传热方程来分析传热过程。

热传导方程是描述热传导现象的基本方程，它考虑了热量在材料内部的传递。

对于对流传热，我们可以使用流体力学方程（Navier-Stokes方程）来描述流体的运动和热传递。

辐射传热通常需要考虑辐射热通量的传递，可以通过辐射传热方程来描述。

在进行数值模拟分析时，我们需要输入材料的热物理性质参数，例如热导率、比热容和密度等。

这些参数对模拟结果的准确性和可靠性起着重要的影响。

此外，我们还需要考虑所使用的物理模型和边界条件的选择，这些也会对模拟结果产生重要影响。

利用数值模拟分析传热与流动过程，我们可以评估热处理工艺的效果，并优化工艺参数以获得最佳性能。

例如，在淬火过程中，对流传热和相变行为的数值模拟分析可以帮助我们确定冷却介质的最佳选择和冷却速率。

此外，对于焊接或熔化过程的热处理，我们可以通过数值模拟来分析熔池的形状和温度分布，以优化焊接质量。

然而，数值模拟分析也有一些局限性。

四角切圆燃烧锅炉炉内过程热态数值模拟

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炉内三维气相流动的控制方程可写成如下统一形式 !
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浅谈锅炉四角切圆燃烧方式

浅谈锅炉四角切圆燃烧方式摘要：煤炭作为我国能源消耗主要方式之一，其在燃煤火力发电机组中占据主力地位。

随着我国环境保护问题的日益突出，节能环保政策的逐渐深化推行，使得研究燃煤锅炉炉膛内部的流动特性、燃烧方式、传热特性等更具工程实际应用价值。

目前，火力发电厂所使用的锅炉类型多，所用的燃煤种类多，使得锅炉容易产生燃烧不稳定、结渣和爆管等问题，直接影响了锅炉的安全与经济运行。

基于此，文章以某火电厂2 350MW超临界机组新建工程锅炉为例，该锅炉为一次中间再热、超临界直流锅炉，锅炉采用单炉膛、燃烧器四角布置、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、型布置，主要针对该350MW四角切圆燃煤锅炉燃烧过程进行仿真研究，定性的分析锅炉的燃烧特性和运行规律，以期对锅炉调整试验和运行优化提供理论参考依据。

关键词：350MW燃煤锅炉；燃烧方式；模型分析1锅炉燃烧机理及数学模型分析1.1煤粉炉燃烧过程机理对于炉内煤粉燃烧过程的物理化学机理主要包括：（1）伴有传热的气相湍流流动机理；（2）气相湍流燃烧：（3）辐射传热；（4）多相湍流机理；（5）颗粒表面的液体蒸发；（6）颗粒挥发份析出；（7）颗粒氧化；（8）烟灰及污染物的形成：（9）积灰结渣。

风粉混合物由一次风携带经燃烧器射入炉膛，经过湍流扩散和回流，可以卷吸周围的高温烟气，另外接受炉内高温火焰的辐射传热，而被迅速加热，煤粉达到着火温度后被点燃。

整个燃烧过程受多方面影响，包括烟气的湍流流动、传热方式和燃烧化学反应等。

炉内化学反应涉及挥发份的燃烧、煤粉颗粒的燃烧以及其他可燃物质燃烧和化学反应。

锅炉内煤粉燃烧过程极其复杂，在剧烈的燃烧化学反应中进行，同时还有流动、传质、动量和能量传递等物理过程。

在此过程中，质量、能量、动量、化学元素等都是守恒的。

1.2煤粉燃烧模型（1）挥发份析出模型有关煤热解过程的试验研究，已经得到了许多实用的热解模型。

本文采用双步竞争（Two-Competing-Rates）模型，虽然该模型不适用于专门研究煤热解反应，但作为描述炉内燃烧过程己足够准确，其反应方程表示为：图1燃烧器布置方式成熟的四角切圆燃烧方式能够保证沿炉膛水平方向均匀的热负荷分配。

四角切圆煤粉锅炉燃烧温度场的数值模拟

ｉｉｇｏｅｏｓｒｔｎｆｂｉｅ．ｆｘｎｒｒｃｎｔｕｃｉｇｏｏｌｒＫｅｒｓ：ｎｍｅｃｌｓｍｕａｉｎ；ｔｇｎｔｒｎｇｂｉｒｅｅａｕｅｆｌｄｙｗｏｄｕｒａｉｌｔｏｉｎａｅｉｆｉｏｌ；ｔｍｐｒｔｒｅｌａｉｅｉ
Ｔｈｒｎｒｃｓｆｔａｅｔａｆｎｌｅｚｄｏｌｂｉｒｓｖｒｃｍｐｅｅｂｕｎｉｇｐｏｅｓｏｈｅｔｎｇｎｉｌｉｇｐｕｖｒｅｃａｏｌｉｅｙｏｌｘ，ｉｒｉｅ
ｉｃｕｉｇｔｒｕｅｔｏｎｕａｌｈｍｉａｅｃｉｎｐｏｅｓａｄｔｅｂｉｒｉｓｍｕａｅｙｕｉｇｎｌｄｎｕｂｌｎｗａｄｂｒｂｅｃｅｃｌｒａｔｒｃｓ，ｎｏｌｓｉｌｔｄｂｓｎｌｆｎｏｈｅ
维普资讯
第２３卷第３期
２００７年９月
上
海
电力学院学
报
Ｖ０．３．Ｎｏ３１２．
Ｓｐ．２０ｅ０７
ＪｕｎｌｏＳａｇａＵｉｅｓｙｆｌｃｃｏｅｏｒａｆｈｎｈｉｎｖｒｉｏＥｅｔＰｗｒｔｈ
Ｘｕｎ —ｉｇ，ＵＧａｇｑａＷＥｕ —ｏｇ，Ｈｉａｇ，Ｉｉ，ｎＩｎｓｎＳＩ — ｎＹＮＪＤＱｇｎｅ
（．ｅａｃｓｔｔｏｅａｎｒｙ＆ＥｖｏｍｎｌＥｇｎｅｉＴｎｆＵｉｒｔ，ｈｎｈｉ２０９，ｈｎ；１ＲｓｒｈＩｔｕＴｒｌｅｇｅｎｉｅｆｈｍＥｎｉｎｅｔｎｉｒｇ，ｏｇｎｖｓｙＳａｇａ００２Ｃｉｒａｅｎｉｅｉａ

热式气体流动与传热过程的数值模拟

热式气体流动与传热过程的数值模拟一、引言热式气体流动与传热过程是工程学中的重要研究领域，对于工业生产与能源利用具有重要意义。

传统的流体力学方法往往难以获得精确的数据，而数值模拟技术能够通过计算机数值计算快速准确地模拟热式气体流动与传热过程。

本文将介绍热式气体流动与传热过程的数值模拟方法以及其在实际应用中的一些研究成果。

二、数值模拟方法1. 基本原理热式气体流动与传热过程的数值模拟方法基于流体动力学和传热学的基本原理，通过数学模型和计算机算法求解流场和热场的变化过程。

其中，流体的运动由Navier-Stokes方程描述，传热过程由热传导方程描述。

通过离散化这些方程，可以得到数值解进行模拟和分析。

2. 数值方法数值方法主要包括有限差分法、有限体积法和有限元法等。

有限差分法将连续方程离散化为差分方程，利用网格求解离散化的差分方程。

有限体积法将流体域划分为多个小控制体积，以体积平均值为基础计算通量和应力。

有限元法则将流体域划分为多个小单元，通过对每个单元的试探函数进行加权平均，利用有限元法求解离散化的方程。

这些数值方法各具优缺点，可根据具体问题选择合适的方法进行模拟。

三、热式气体流动过程的数值模拟1. 燃烧室内部流动燃烧室是一种常见的热式气体流动装置，其内部的流动特性直接影响燃烧效率和排放。

数值模拟可以帮助我们了解燃烧室内的流动规律，从而优化燃烧室设计。

通过数值模拟，可以确定燃烧室的结构参数以及燃烧室内部的温度、速度等变量分布。

这些数据可以为燃烧室的优化设计提供重要参考。

2. 湍流流动的数值模拟湍流是热式气体流动的普遍现象，对于湍流的数值模拟是热式气体流动与传热过程研究中的一个重要课题。

通过数值模拟，可以获取湍流的速度、压力、温度等重要参数。

此外，数值模拟还可以帮助我们研究湍流的发展规律、结构特征以及流动阻力等问题。

通过对湍流流动的数值模拟研究，可以提高热式气体流动过程的效率和稳定性。

四、热式气体传热过程的数值模拟1. 热传导的数值模拟热传导是热式气体传热过程中的基本形式之一，它是指热量从高温区域向低温区域的传递。

四角切圆煤粉锅炉截屏改造的流动与燃烧数值模拟研究

表２数值计算主要边界条件
一
代替水冷壁、分隔屏及后屏，并且忽略了水平及尾部烟道中布置的受热面。炉膛上部屏区布置的屏
式受热面采用６片零厚度的分隔屏和２４片零厚度
次风喷嘴二次风喷嘴火上风喷嘴油风喷嘴
为：单炉膛兀型布置、平衡通风、一次中间再热、全钢架悬吊结构、半露天布置。燃烧器采用四角切向
布置的摆动燃烧器，实际运行中一、二次风喷口均可
上下摆动，最大摆角为 ±３０。。过热器配置两级喷水减温装置，且左右能分别调节。再热器采用摆动燃烧器调温，锅炉最大连续负荷（ＢＭｃＲ）工况下的最大蒸发量为２０３０ｔ／ｈ，喷水减温仅用于事故工况且减温水量不超过锅炉ＢＭＣＲ工况蒸汽流量的２％，给水温度为２８２．５ｃＣ，过热器和再热器蒸汽出口温度均为５４１ｃＣ。计算所用煤种及主要边界条件如表１和表２所示。
模拟软件，分别计算了锅炉在设计煤种下的炉内燃烧过程及流场情况，考察截屏改造是否会产生炉膛出口
０ｌＯ２Ｏ３Ｏ
截面的左右侧烟速、烟温偏差加剧、出现烟气走廊，以
（ａ）锅炉本体布置（ｂ）燃烧器平面布置（ｃ）角置燃烧器布置
锅炉是火力发电的三大设备之一，我国电站大部分采用四角布置的直流燃烧锅炉。在大型四角切

燃尽风对四角切圆锅炉烟温偏差影响的数值模拟

燃尽风对四角切圆锅炉烟温偏差影响的数值
模拟
燃尽风是指在燃烧器中吹入足量空气进行完全燃烧的过程，其主
要作用是提高炉膛温度和燃烧效率，同时减少排放污染物的含量。

在
四角切圆锅炉中，燃尽风的使用对烟温偏差影响很大，在这里进行数
值模拟研究。

本文采用计算流体力学(CFD)软件FLUENT对其进行模拟
研究。

首先，采用FLUENT对四角切圆锅炉烟道内的流动进行数值模拟，并对温度场进行分析。

同时，引入燃尽风对流场和温度场的影响，对
比分析燃尽风使用前后烟温分布、平均温度和温度偏差等参数的变化。

模拟结果表明，使用燃尽风后，流场中的旋涡结构增加，平均流速和
温度场均发生了变化。

烟温分布更加均匀，平均温度有所上升，温度
偏差减小。

为进一步研究不同燃尽风流量对温度场分布的影响，我们分别以0.5、1.0、1.5倍的额定风量进行模拟，结果表明，在一个适当的范围内增加燃尽风流量可以进一步提高平均温度和温度均匀性，但当燃尽
风过多时，会导致部分烟气未完成燃烧，导致污染物排放量增加，同
时也会对锅炉运行造成不利影响。

总之，通过数值模拟，我们可以研究燃尽风在四角切圆锅炉中的
影响。

燃尽风的使用可以提高燃烧效率和锅炉运行效率，减少污染物
的排放量，但也需要考虑适当的燃尽风流量范围。

炉内四角切圆等温流场数值模拟中三种计算格式的比较

炉内四角切圆等温流场数值模拟中三种计算格式的比较
周向阳;郑楚光
【期刊名称】《力学与实践》
【年(卷),期】1995(017)003
【摘要】针对四角切圆锅炉这一电力工业广泛应用的炉型，探讨了其等温流场进行数值模拟过程中易发生的伪扩散问题，分别采用３种计算格式：上风、混合和Ｑｕｉｃｋ格式，编制程序，对一台实验炉进行数值计算，以比较３种格式减小伪扩散的效果，并将计算结果和实验数据进行了比较，结果表明Ｑｕｉｃｋ格式具有较好的效果。

【总页数】4页(P48-51)
【作者】周向阳;郑楚光
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TK221
【相关文献】
1.四角切圆燃烧锅炉底层燃烧器区域流场数值模拟 [J], 宋东辉;刘文静;郭婷婷;李少华
2.四角切圆煤粉炉含过热器冷态流场数值模拟研究 [J], 梁国安;武兴;白亚磊;张剑;夏国权
3.四角切圆锅炉炉内等温气流旋转特性的研究 [J], 朱珍锦;刘松;张长鲁
4.四角切向燃煤锅炉炉内实际切圆的计算 [J], 陈刚
5.受限射流等温流场数值模拟中三种计算格式的比较 [J], 周向阳;徐辉;郑楚光;马毓义
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四角切向锅炉炉内数值模拟文献综述

四角切向锅炉炉内数值模拟文献综述摘要：对四角切向锅炉炉内的数值模拟所涉及到的主要模型进行了阐述，包括湍流流动模型、离散相模型、PDF模型、挥发份热解模型、焦炭燃烧模型和辐射模型。

并对四角切向锅炉网格划分方法做了总结。

关键词：四角切向锅炉；数值模拟；网格Abstract: The main models about numerical simulation of tangentially-fired boiler are represented in this paper, including turbulence flow model, discrete phase model, PDF model, volatile devolatilization model, char combustion model, radiation model. Also the grid-generation of tangentially-fired boiler is generalized.Key words: Tangentially-fired boiler; Numerical Simulation; Grid0:前言四角切向煤粉锅炉是目前世界上比较常用的锅炉之一。

大量的文献报道了该类型锅炉炉内流体流动的研究工作，其中包括实验测定和数值模拟阶段。

由于现场的条件复杂和测量上的困难，实验测定只能得到部分数据，而数值计算则可以得到全面的数据，因此，在实验的基础上，再通过合适的模型进行数值计算，已经成为了研究四角切向锅炉炉内流动和燃烧的主要方法。

1：计算方法1．1 湍流模型目前，对于一个问题的数值模拟主要有以下几种方法：1，直接数值模拟(DNS)，即直接求解三维瞬态N-S方程，无需采用任何数学模型，也是数值模拟最精确的方法，但是其网格要求很高，必须足够小，以便描述小尺度湍流。

对于工程上的问题，网格数量必须和雷诺数的三次方成正比，这是目前计算机容量和速度都很难实现的；2：雷诺平均数值模拟(RANS),包括零方程模型，单方程模型，双方程模型和雷诺应力模型。

2080t_h四角切圆燃烧锅炉改变配风方式的数值模拟

第27卷第2期电站系统工程V ol.27 No.2 2011年3月Power System Engineering 8文章编号：1005-006X(2011)02-0008-032080 t/h四角切圆燃烧锅炉改变配风方式的数值模拟段耀辉1蔡新春2武卫红2乔晓磊1金燕1*（1.太原理工大学电气与动力工程学院，2.山西省电力科学研究院）摘要：某电厂2080 t/h四角切圆锅炉长期存在着分隔屏过热器左右侧烟温偏差大、过热器超温、减温水量过大等问题。

借助Fluent 模拟软件平台，应用合理的模型和网格划分，模拟炉内的燃烧状况。

计算结果表明改变上二次风G和消旋风的风速后，过量空气系数从1.2升至1.22，炉膛内火焰中心下移，残余的旋转动量减少。

该锅炉实际运行结果证实，改变上二次风G和消旋风后，左右侧一级减温水量之比从2.85降低至2.55，分隔屏过热器从4个超温点减少至2个，减温水量从150.7 t/h降低至105.9 t/h，锅炉的安全性和经济性都得到了提高。

关键词：数值模拟；四角切圆锅炉；减温水；烟温偏差中图分类号：TK16 文献标识码：ANumerical Simulation of Changing the Air Distribution in a 2008t/hTangentially-fired Pulverized-coal BoilerDUAN Yao-hui, CAI Xin-chun, WU Wei-hong, et al.Abstract：Some problems exist in a 2080t/h tangentially fired pulverized-coal boiler such as the big flue gas temperature deviation in the left-right side for the planten-divided superheater, the superheater overtemperature, and the excessive desuperheating water flow. With the help of the simulation software Fluent, the combustion condition in the boiler is simulated by the application of the reasonable model and meshing. After changing the speed of the secondary air G and the over-fire air in the normal running condition, the excess air ratio rises from 1.2 to 1.22. The simulated results show that the furnace flame center moves down and the residual rotation is weakened. The practical results are consistent with simulated results. The ratio of the desuperheating water flow reduces for the left-right side from 2.85 to 2.55. The overtemperature points on the planten-divided superheater decrease from 4 to 2, and the excessive desuperheating water flow reduces to 105.9t/h from 150.7t/h. The safety and economy for the boiler is improved.Key words: numerical simulation; tangentially fired boiler; desuperheating water; temperature deviation of flue gas某电厂600 MW机组锅炉，型号为HG-2080/17.5-YM9，采用美国燃烧工程公司(CE)的引进技术设计和制造。

四角切圆锅炉煤粉燃烧的数值模拟研究

ＣＨＡＮＧｈｎ－ａｇＨＵＳｅｇｌｎ，ＡＮＧｕ，ＵＷｅ —ｅｉＪｎＷｎｅｔｃｏｌＴｅＥｉｉｔｌｎＢｒｉｇＫｙＬｂｒｔｙｏＩｎｒｎｏａＡｔｎｍｕｅｎＩｎｒＥｅｙＳｕｃｓｄＥｖｒｍｎａＳｈｏ，ｈｆｃｅｅｕｎｅａｏａｒｆｎｅｇｌｕｏｏｓＲ＃ｏ，ｎｅｇａｏｌｎＣａｎｏＭｏｉｏＭｎｏａＵｉｒｔｏｃｎｅａｄＴｃｎｌ，ａｔ１００ＣｉａｅｇｌｎｖｓｆｉｃｎｅｈｏｏＢｏｏ０４１，ｈｎ）ｉｅｉｙＳｅｙｇｕ
型、散／扩动力碳颗粒燃烧模型和Ｐ１－辐射模型，电厂１０／四角切圆锅炉炉内的气固两相湍流流动、以对某３ｈｔ燃烧及辐射传热等进行了数值研究，中气相流场采用非交错网格的ＳＰＥ差分格式求解．究结果表明，其ＩＬＭ研空气动力场与实验结果吻合的很好，颗粒轨迹符合实际运动状态，炉内温度分布与实际锅炉基本吻合，研究为锅炉的高效此
关键词：四角切圆锅炉；燃烧模型；速度分布；颗粒浓度；温度分布中图分类号：Ｋ２．Ｔ２７１摘文献标识码：Ａ要：采用Ｒａｚｂｅ－ｅｌａｌｋｅ湍流模型、ｉ随机颗粒轨道模型、ＢＥＵ预混湍流燃烧模型、两步竞争反应的挥发分析出模
Ｋｅｒｓｔｎｅｔｒｎｏｌｒｃｍｂｓｉｎｍｏｅ；ｅｏｉｉｔｂｔｎｐｒｉｕａｅｃｎｅｔｔｎ；ｍｐｒｔｒｓｉｕｉｎｙｗｏｄ：ａｇｎｉｆｇｂｉ；ｏｕｔｄｌｖｌｃｔｄｓｒｕｉ；ａｔｌｔｏｃｎｒｉｔｌｉａｉｅｏｙｉｏｃａｏｅｅａｕｅｄｔｂｔｉｒｏＡｂｓｒｃ：ｕｒａｅｅｒｈｏａ－ｏｉｗ — ｈｓｕｂｌｎｏｃｍｂｓｏｎａｉｔｎｈａｒｎｆｒＷｅｆｒｎｅｎａｔａｔＡｎｍｅｉｌｒｓａｃｆｇｓｓｌｔｏｐａｅｔｒｕｅｔｆｗ，ｏｕｔｎａｄｒｄａｉｅｔｔｓｅａｐｒｏｍａｃｄｉｃｄｌｉｏａｓ１０／ａｇｎｉｌ－ｒｄｆｍａ，ｉｌｒａｚｂｅｋｅｔｒｕｅｃｄｅ，ａｄｍａｔｌｓｏｂｔｄｅ，ＢＵｃｍｂｓｉｎｍｏｅ，ｗ・３ｔｈｔｅｔｌｆｅｕｃｗｔｅｌａｌ－ｕｂｌｎｅｍｏｌｒｎｏｐｒｃｅｒｉｍｏｌＥｏｕｔｄｌｔｏｎａｙｉｅｌｉｉｌａｏｃｍｐｔｇｒｔｓｄｖｌｔｉａｉｎｍｏｅ．ｉｕｉｎｄｎｍｉｏｕｔｎｍｏｅｎ－ｍｏｅ．Ｉｌｆｏｆｌｆｇｈｓｄｐｅｈｏｅｎ－ａｅｅｏａｉｚｔｄ１ｄｆｓ／ｙａｃｃｍｂｓｏｄｌａｄＰ１ｄ１ｒｅｌｗｅｄｏａｐａｅａｏｔｄｔｅｉｌｏｏｉ１ｉｓＳＭＰＥｄｆｒｎｅｓｈｍｅｏｅｓａｇｒｄＩＬｉｅｃｃｅｆｔｔｇｅｄ．ｅｓｕｙｒｓｌｓｓｏｄｔａｅｏｙａｉｅｄ，ａｔｌｒｃｎｅｅｒｔｒｉｔ・ｅｈｅｓｔｄｕｔｈｗｅｔａｒｄｎｅｈｍｃｆｌｐｒｉｅｔａｋａｄｔｍｐａｕｅｄｓｉｉｃｒ

四角切向燃烧锅炉烟道烟速偏差的实验研究与数值模拟

3
数学模型及数值计算方法
本文采用工程上广泛采用的 k模型和 SIM
图 3 燃烧器区域截面 A3 切向速度分布 Fig. 3 Tangential velocity distribution in A3 cross section of the burner zone
P LE 算法对四角切向燃烧锅炉炉内三维流场进行数值模拟。数值计算中采用非均分交错网格和控制容积积分法, 差分格式采用一阶精度的乘方格式[ 3] 。在流速较高的区域 ( 如燃烧器喷口 ) 和壁面附近采用较密的网格, 以减少假扩散的影响和模拟该区域物理量的剧烈变化。计算中在炉膛上部布置 3 组屏式过热器, 每组沿宽度方向布置 6 片屏。由于炉膛内固体区域相对较为规则 , 可采用阶梯形网格和区域扩充法 , 并用大系数法和大源项法处理炉内固体区 , 对整个计算区域采用整体求解方法计算, 程序具有通用性 [ 4] 。
基金项目 : 原机械部技术发展基金资助项目 ( 95JB1101) 。
图 1 实验台系统及测点布置示意图 Fig. 1 Schematic diagram of experimental apparatus
第1期
周月桂等 :
四角切向燃烧锅炉烟道烟速偏差的实验研究与数值模拟
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后屏过热器、后屏再热器和末级再热器出口截面的不同高度上。在前墙屏中间通道布置 3 个测点 , 高度分别为 H 1 、 H 2、 H 3 , 图中尺寸单位均为 m m 。试验中采用 1 050 A 型恒温热线风速仪测量炉内及水平烟道内气流速度分布。图 2 为燃烧器区域炉膛横断面图 , 炉内气流为逆时针方向旋转。实验中一次风速为 14. 1 m/ s, 二次风与一次风动压比为 1. 09。

300MW四角切圆锅炉燃烧器优化改造数值模拟

300MW四角切圆锅炉燃烧器优化改造数值模拟高建强;敬赛;庄绪增【摘要】针对某电厂300 MW四角切圆锅炉高温腐蚀严重、NOx排放浓度较高等问题,运用Fluent软件对机组炉膛燃烧进行了数值模拟,对比了燃烧器改造前后炉内的流场、组分场以及NOx浓度场的计算数值,并将计算结果与试验值进行了比较,且两者吻合较好,验证了模拟结果的可靠性.计算结果表明:采用低氮改造措施并对空气进行深度分级后,主燃区氧量降低,锅炉整体温度水平分布有所下降,改造后火焰切圆形成良好,炉内高温腐蚀得到改善,且NOx排放量较改造前减少了20％,改造方案对同类型锅炉机组运行和优化有一定的指导意义.【期刊名称】《电力科学与工程》【年(卷),期】2018(034)008【总页数】7页(P66-72)【关键词】燃煤锅炉;四角切圆;数值模拟;分级燃烧;优化改造【作者】高建强;敬赛;庄绪增【作者单位】华北电力大学能源动力与机械工程学院,河北保定071003;华北电力大学能源动力与机械工程学院,河北保定071003;华北电力大学能源动力与机械工程学院,河北保定071003【正文语种】中文【中图分类】TK220 引言四角切圆燃烧方式具有燃烧特性好、经济性能高等优点，是燃煤锅炉中广泛应用的燃烧技术[1]。

但在机组运行中，锅炉水冷壁的结渣和高温腐蚀问题一直是威胁电厂安全运行的重要因素。

由于四角切圆锅炉炉内温度水平和热负荷较高，处于熔融状态下的灰分较多，炉内易形成结渣，若射流形成的切圆直径过大，旋流燃烧时煤粉气流向炉墙水冷壁扩散，会增加灰渣与水冷壁面的接触而加速结渣[2]。

燃料含硫、炉内流场组织不良使煤粉颗粒冲刷墙壁，在水冷壁面附近燃烧，造成高温腐蚀过程，当腐蚀情况严重时甚至对生产安全构成威胁。

此外，当炉膛内温度水平较高，O2浓度较大时，NOx产生量会激增，使污染物排放不达标。

当前，如何合理地改善和组织锅炉的流场和组分场，在减少水冷壁结渣和高温腐蚀的同时能够控制氮氧化物的生成和排放，已经成为当前研究的热点和难点。

600MW四角切圆燃烧锅炉炉内过程的数值模拟

位发热量为１．０Ｊｋ。燃用设计煤质时，炉最大连续出力（ＭＣ和额定出力分别为２０８ｔｈ３２７Ｍ／ｇ锅ＢＲ）０／
和１１ｈ５ｔ。锅炉为单炉膛，８／四角布置摆动燃烧器，配有８台ＭＰ２５中速磨煤机，台磨煤机供并Ｓ一５每给同一层４只燃烧器。其中一次风喷口可以进行上下各２。０的摆动，次风喷口可进行上下各３。二０的摆
收稿日期：０８— ２０９—１５
作者简介：赵立业（９５一）男，１８，古林省梨树县人，，汉东北电力大学能源与机械工程学院在读硕ｊ研究生，从事煤粉燃烧的研究
第６期
赵立业等：Ｏ四角切圆燃烧锅炉炉内过程的数值模拟６ＯＭＷ
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动，层的燃烬风（部风）１可进行上３。下５的摆动。顶顶喷：３０、。
摘
要：采用计算流体力学软件Ｆｕｎ，ｌｔ选择合理的数学模型，６０ＭＷ切圆燃烧锅炉炉内的流ｅ对０
动、传热及燃烧进行了数值模拟。在炉内数值模拟过程中，气相湍流流动采用可实现的ｋ— ｓ双方程模
型，对控制方程的求解采用ＳＭＰＥＩＬＣ算法。计算结果表明：内最高温度出现在燃烧器区域；炉整个炉膛空间存在旋转流场，炉膛出口仍有残余旋转存在；烟温偏差成因于炉膛出口的残余旋转；次风反切在二
炉膛中心分别形成直径为￣６和￣４ｌ６５５ｍｍ６５Ｉｎ的假想切圆，８ｎ双切圆均为逆时针方向旋转，图１所示。如每一角燃烧器分为上下两组，烧器的布置如图２所示。锅炉设计为平衡通风，炉膛倒Ｕ型布置。燃单整个锅炉高８炉膛截面为２． ×２．设计煤种为元宝山褐煤，１ｍ，０２ｒ０１ｎｍ，煤粉分析见表１煤的收到基低，