增壓鍋爐是利用渦輪增壓機(jī)組供風(fēng),燃料在爐膛增壓的條件下進(jìn)行燃燒,增壓鍋爐具有爐膛容積熱負(fù)荷高、體積小等許多優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于非增壓鍋爐,爐膛內(nèi)換熱以輻射換熱為主,對(duì)流換熱量小,熱力計(jì)算時(shí)一般忽略不計(jì)。但對(duì)于增壓鍋爐,爐膛具有相對(duì)較高的壓力、較小的爐膛容積和較大的噴油量,使煙氣流動(dòng)速度相對(duì)較高,煙氣與管壁間產(chǎn)生的對(duì)流換熱成為爐膛總換熱量不可忽略的一部分。增壓鍋爐熱力計(jì)算是參照非增壓鍋爐標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的,這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)增壓鍋爐和爐膛對(duì)流換熱計(jì)算方法并不適用,因而在進(jìn)行熱力特性研究時(shí)產(chǎn)生一定的偏差。本課題采用數(shù)值模擬的方式進(jìn)行增壓鍋爐爐膛傳熱特性研究。結(jié)合103t/h增壓鍋爐爐膛的實(shí)際尺寸,基于FLUENT軟件平臺(tái),采用RNG k-ε湍流模型,數(shù)值模擬氣體與爐膛受熱面間的對(duì)流換熱,獲得爐膛內(nèi)高溫?zé)煔馑俣群蜏囟葓?chǎng)分布。同時(shí)基于數(shù)值模擬爐膛風(fēng)溫度變化確定爐膛受熱面的對(duì)流換熱特性。計(jì)算結(jié)果表明:當(dāng)每側(cè)三支燃燒器對(duì)沖布置時(shí),燃燒器之間的氣體流動(dòng)發(fā)生相互干擾,加劇了沿爐膛徑向和軸向速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)的非均勻分布,燃燒器的出口區(qū)域氣流回流有助于將高溫氣體引回到燃燒器的入口,改善著火和燃燒。分析了在三個(gè)不同壓力（0.1,0.1... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

艦用增壓鍋爐的主要結(jié)構(gòu)布置

先進(jìn)行燃燒，后進(jìn)行換熱，二者并非同時(shí)發(fā)生；② 爐過程相互不影響。該注意到，在增壓鍋爐爐膛，隨著煙氣沿軸向方向流動(dòng)的爐膛出口方向流動(dòng)，因此沿軸向方向氣體流量逐漸減小，化。這就意味著沿爐膛方向，氣體速度是在不斷變化的，的對(duì)流換熱也改變。對(duì)于流量逐漸變化的流動(dòng)過程，目前算模型，所以本文暫時(shí)不考慮流量變化對(duì)換熱的影響。取和網(wǎng)格劃分形狀近似為一個(gè)橢圓柱形，長(zhǎng)度方向上的尺寸約為 2745mmm、1800mm，爐膛出口的對(duì)流蒸發(fā)管束為 37 排管組組為 6.5MPa，蒸汽產(chǎn)量約為 103t/h。模型的計(jì)算尺寸與實(shí)際鍋爐尺寸一致，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，爐算第一排，后邊的管束簡(jiǎn)化為多孔介質(zhì)。如下圖 3.1，為格。

器入口設(shè)置煙氣溫度和流量，煙氣速度由燃燒器流通面積計(jì)算確定。3.4.1 爐膛氣體壓力 0.25 MPa 的速度和溫度分布圖3-2表示爐膛氣體壓力為P=0.25 MPa、在燃燒器100%負(fù)荷時(shí)（單個(gè)燃燒器質(zhì)量流量約為6.67 kg/s）時(shí)不同瞬時(shí)沿軸向方向的氣體溫度變化。由圖可見，隨著時(shí)間變化，爐膛內(nèi)各點(diǎn)氣體溫度是不同的，表明爐膛內(nèi)氣體溫度是脈動(dòng)的。在燃燒器出口位置，氣體溫度高，隨著氣體流動(dòng)方向，由于氣體與壁面間的換熱作用，沿兩燃燒器軸心方向，氣體溫度逐漸下降，并且相對(duì)其他區(qū)域，氣體溫度最高。比較圖3-2與圖3-3，可以看到，沿燃燒器軸向方向，上排單個(gè)燃燒器和下部?jī)蓚�(gè)燃燒器的氣體溫度是不同的，表明燃燒器布置對(duì)爐膛氣體溫度分布有一定的影響。t=0.4s t=0.5s t=0.6s t=0.7s圖 3-2 上部燃燒器處沿軸向截面的氣體溫度變化圖3-4表示爐膛氣體壓力為P=0.25 MPa、在燃燒器100%負(fù)荷時(shí)（單個(gè)燃燒器質(zhì)量流量約為6.67 kg/s）時(shí)不同瞬時(shí)沿軸向方向的氣體速度變化。由圖可見，隨著時(shí)間的變化


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