旋流燃烧器特性评价指标的研究

燃烧器是工业炉的关键性设备 ，它的性能对 工业炉的产量 、能耗 、环保等经济技术指标有很 大影响 … 。基 于这种 原 因 ，燃 烧 器 的 特性 研 究 ，
尤 其是设 计 阶段 的预 评价变 得十分 重要 。由于旋 流式燃 烧器在 工业炉 中应用 较为广 泛 ，文章 主要 研 究旋 流燃烧 器 的特性评 价方法 。 目前 国内外 的燃 烧器 特性研究 方法 主要有两 大类 ：实测方 法 和数值模 拟方法 。其 中数值 模拟
容易产生局部高温 ，从而降低 了 Ｎ Ｏ 的生成量。 图 ２是改 变不 同结构参 数和 操作参 数下 炉膛 内 的 速 度分 布 图 ，其 中黑 色 区域 的 轴 向 速 度 为 负 值
（ 图 中向右 为 速 度 正 方 向 ） 在 ，为 回 流 区 。从 某 种 意义上说 ，轴 向 的负速度 值大小 也 可以表征 其
采用数值模拟的方法，对鼓风式空气旋流燃 烧器在不同操作参数和结构参数的运行情况进行 模拟 ， 对模拟结果进行评价 ，并提出三个体现旋
流燃烧器 特性 的重要指标 。 １ 相关 参数 的确 定
图ｌ 为鼓风旋流式平焰燃烧器的简化结构 ， 分别改变以下不同的操作参数和结构参数进行模
拟。
空气进 口２
技术燃烧器完整的特性评价体系尚未建立。文章
建立了一套合适的评价体系，能够更全面地评价 燃烧器性能 ，以满 足燃烧器设计 和应用 中的需
要。
空
谭艳９ ， 授１１． 鞍市 鉴星１一）教 ：０ Ｌ省 山。 洪（ 宁 冀 ８一副 ； ５Ｔ ６ １ ４
图 流 平 燃 器 值 化 构 ｌ旋 式 焰 烧 数 模 简 结 干 烷 稷 ＿缮 爝 拟１ 碉 间
Ｔ ｎＨ ｎ ｙｎ ＬｕＹ ｎｊ ＸｅＡ ｇ ｏ Ｌ ｉｉ ｇ ａ ｏｇａ ｉ ｉｇ ｅ ｉ ｎｕ ｖＺｑ ｎ ｉ ａ
（ ｎｖｒ ｔ ｏ ｃ ｎ ｅａ ｄＴ ｃ ｎｌｇ ｉ ｎｎ ） Ｕ ｉｅ ｉ ｆ ｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｙＬａ ｉ ｓｙ Ｓ ｅ ｏ ｏ ｇ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｂａ ｔａｒｓ ｉ —ｔｐ ｕ ｅ ａ ｕ ｒ ａ ｉ ｌｔ ｄ ｉ ｈ ｅ ｅａ ｕ ｅ ｅｏ ｉ ｎ ｓｒ ｃ ｈ ｌ ｉ ｗ ｆ ｓ ｔ ｙ ｅ ｂ ｒ ｒｗ ｓ ｎ ｍｅ ｃ ｌｓｍｕ ａｅ ｎ ｔ ｅ ｔｍｐ ｒｔ ｒ ，ｖ ｌｃｔ ａ ｄ ｎ ｉ ｙ ｃ ｎ ｅ ｔ ｔ ｎ ｏ ｏｌ ｔ ｔ ｉ ｒ ｕ ｉｎ ａ ｉ ｅ ｅ ｔｏ ｒ ｔ ｇ ａ ｄ ｓ ｕ ｔ ｒ ａａ ｔｒ ．Ｓ ｖ ｒｌｅ ａｕ ・ ｏ ｃ ｎｒ ｉ ｆｐ ｌ ａ ｓ ｄ ｓｉ ｔ ｔｄ ｆ ｒ ｎ ｐ ａ ｎ ｎ ｔ ｃｕ ｅ ｐ ｒ ｍｅｅ ｓ ｅ ｅ ａ ｖ ｌ ａ ａｏ ｕｎ ｔｂ ｏ ｅ ｉ ｒ ｔ ｎ ｉ ｄ ｃ ｔｒ ｆ ｗｉ ｕ ｅ ｓ ｗ ｒ ｒｐ ｓ ．ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｓｏ ｔ ｅ ｓ ｆ ｂ ｒ ｅ ｒ ｖ ｌ ａ ｉ ｎ ｉ ａｏｓ ｏ ｆ ｂ ｒ ｒ ｅｅ ｐ ｏ ｏ ｅ ｎ ｈ ｈ ｒ ｃｅ ｓ ｃ ｆ ｈ ｗｉ ｕ ｎ ｒｗｅｅ ｅ ａｕ － ｏ ｓ ｔ ｎ ｄ ｉｉ ｔ
ｔ ｏ ｐｅｅ ｓ 由 ． ｅ ｃｍ ｒｈｎｉ ｄ ｖ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ｓ ｄ ｂ ｒ ｅ ｅ ａｕ ｔ ｎ ｏ ｈ ｒｃ ｅｉｔ ｓ ｎ ｍｅ ｃ ｌｓ ｌ ｔ ｎ ｙ ｒ ｓ ｗｉ ｕ ｒ ｖ ｌ ａｉ ｆｃ ａ ａ ｔｒｓ ｃ ｕ ｒ ａ ｉ ａｉ ｎ ｏ ｉ ｉ ｍｕ ｏ
方法在燃烧 器的设 计和改进阶段具有较大 的优 势 。近 年来 国 内外 学者应用 数值模 拟技术 ，对燃
烧 器 的某 一 个 方 面 的 特 性 （ 炉 内 流场 特 性 或 如 污染特 性等 ）进 行 了深入 研究 ｊ ，但是基 于该
（ ）操作 参数 ：当燃气 流量保 持在额定 流量 １
回流 区面积越 大 ，回流强 度越 强 ，位 置越靠 近火 焰 根部 ，燃烧状 况越好 ，炉 膛温 度越 均匀 ，越不
（ ）结构参数 ：改变外筒 空气 的人 口角度 ２ 口，使 空 气 进 口与 切 向进 Ｉ 夹 角 分 别 为 ０ 、 ： １的 。
３ 。 Ｏ 时进行 模拟 。 ０ 、６ 。 ２ 模 拟结果 及评 价指标 的建 立‘ 文 章总结 了国 内外对 燃烧 器特性研 究 的几个
摘 要 用数值模拟 的方法 ，以鼓风式空气旋流燃烧 器为例 ，模拟 了不 同操作 参数和结 构参
数下炉膛内的温度场 、速度场和污染物浓度场 ，提 出了评 价旋流燃烧器 的几种特性 指标 ，对
旋流燃烧器进行较全面的特性评价 。 关键词 旋 流燃烧器 特性评 价 数值模拟
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｅ ｅ ａ ｖ ｌａ ｉｎ ｉ ｄ ｃ ｔｒ ｏ ｗｉｌ －ｙ ｅ ｂ ｒ ｅ ｔ ｄ ｎ ｓ ｖ ｒ ｌ ａｕ ｔ ｎ ｉａｏ ｓｆ ｒｓ ｒ －ｔ ｐ ｕ ｎ ｒ ｅ ｏ
冶
金
能
源
Ｖｏ． ９ Ｎｏ ３ １２ ．
Ｍ ａ ． ０１ ｙ２ ０
Ｅ ＲＧＹ Ｆ Ｔ Ｌ ＲＧＩ ＡＬ Ｉ ＮＥ ＯＲ ＭＥ ＡＬ Ｕ Ｃ ＮＤＵ Ｔ Ｓ ＲＹ
旋 流燃 烧 器 特性 评 价指 标 的研 究
谭 洪艳 刘颖 杰２ 谢 安 国 吕子 强
（：辽宁料科学与工程学院）
Ｖ０ ． ９ Ｎｏ １２ ．３ Ｍａ ． ０１ ｙ２ ０
冶
金
能
源
３ ７
Ｅ ＲＧＹ Ｆ Ｒ Ｔ 工ＵＲＧ Ｃ ＮＤＵ ｌ ＮＥ Ｏ ＭＥ ＡＩ Ｉ ＡＬ Ｉ Ｓ ＲＹ Ｔ
不变时 ，改 变不 同的空气 系数 ａ ，使其分别 为
１０ ．３ ． ５和 １ １ ． ，１０ ，１０ ．。