本文關鍵詞：35MWth鍋爐直供氧式旋流燃燒器速度場試驗及全爐膛數(shù)值模擬

  更多相關文章： 富氧燃燒 直供氧式旋流燃燒器 速度場 回流區(qū) 數(shù)值模擬

【摘要】：近些年來,日益嚴重的“溫室效應”對全球范圍內的生態(tài)和氣候造成了明顯的影響,嚴重制約著人類社會的發(fā)展,因此控制溫室氣體的排放勢在必行。而我國的能源供應又是以煤炭為主,調整和優(yōu)化能源結構在短期內難以實現(xiàn)。富氧燃燒(Oxy-fuel)技術作為一種有效的碳捕集技術具有巨大的發(fā)展?jié)摿?得到許多國家的重視。而目前富氧煤粉燃燒器的研究大多仍處于中試階段,尚未實現(xiàn)工業(yè)化應用。本文結合富氧燃燒技術特性和0.3MWth直供氧式旋流燃燒器的特點設計出適合35MWth的富氧燃燒鍋爐的富氧燃燒器,重點考慮影響該燃燒器燃燒火焰長度的因素。根據鍋爐容量和設計煤種進行燃燒器的熱力計算,針對不同一次風速和內外二次風強度設計工況并進行冷態(tài)試驗,試驗結果表明內外二次風旋流強度均不宜太大,以免產生擴散氣流,且攜帶煤粉的一次風也不能過大以免破壞回流區(qū)。在此基礎上,通過數(shù)值模擬方法對燃燒器及爐膛內的煤粉燃燒過程進行模擬,模擬結果表明該燃燒器設計合理,可以較好的組織煤粉的富氧燃燒,溫度分布和濃度分布都較為合理,具有一定的火焰調節(jié)能力,能滿足35MWth鍋爐的燃燒要求。對于本文所設計的燃燒器,最內層的內二次風輸送純氧,其旋流強度直接影響煤粉與氧氣的前期混合和燃盡程度,為使煤粉及時著火燃燒,應增大內二次風旋流強度,以強化氧氣和煤粉的早期混合;一次風攜帶煤粉位于內二次風和外二次風之間,其剛性對于回流區(qū)有重要影響,為使煤粉能完全與內二次風混合,一次風速不能過高,以免破壞回流區(qū);燃燒器的外二次風量最大且位于整個氣流最外層,其衰減程度直接影響火焰的長度,對于保證氣流外形和整體氣流剛性有重要作用。其旋流強度不能過大以避免氣流貼壁,在產生穩(wěn)定的回流區(qū)的基礎上調節(jié)外二次風旋流強度能直接控制火焰長度。綜上,對于不同的煤種和不同的燃燒需要,應綜合考慮以上因素以得到滿意的結果。
【關鍵詞】：富氧燃燒 直供氧式旋流燃燒器 速度場 回流區(qū) 數(shù)值模擬
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK223.23
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 研究背景及研究意義9
• 1.2 國內外富氧燃燒技術研究現(xiàn)狀9-12
• 1.3 富氧煤粉燃燒器的研究12-15
• 1.4 富氧燃燒的數(shù)值模擬15-16
• 1.5 課題的提出及本文研究內容16-17
• 2 直供氧式旋流燃燒器設計17-29
• 2.1 富氧燃燒技術特性17-20
• 2.2 直供氧式旋流燃燒器20-21
• 2.3 35MWth鍋爐直供氧式旋流燃燒器設計21-28
• 2.4 本章小結28-29
• 3 冷態(tài)試驗及結果分析29-46
• 3.1 試驗系統(tǒng)29-31
• 3.2 模化計算31-34
• 3.3 試驗工況34-36
• 3.4 試驗結果36-38
• 3.5 影響火焰長度的因素38-44
• 3.6 本章小結44-46
• 4 35MWth鍋爐爐內燃燒過程數(shù)值模擬46-59
• 4.1 鍋爐基本狀況簡介46-47
• 4.2 數(shù)值計算模型47-52
• 4.3 鍋爐的建模及劃分網格52
• 4.4 模擬工況及邊界條件52-53
• 4.5 爐膛數(shù)值模擬計算結果及分析53-57
• 4.6 本章小結57-59
• 5 全文總結和展望59-61
• 5.1 全文總結59-60
• 5.2 進一步工作改進和建議60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻62-67
• 附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文67

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據庫 前10條

1 金燕,鄭洽余,徐秀清,楊瑞昌;多功能旋流燃燒器的工業(yè)性試驗研究[J];工程熱物理學報;2002年04期

2 崔龍菊;;新型雙旋流燃燒器制造的質量控制[J];水泥技術;2012年03期

3 何季民;旋流燃燒器技術發(fā)展趨勢[J];湖南電力;1995年02期

4 張凱,周屈蘭,徐通模,惠世恩;新型軸向葉片式旋流燃燒器性能的實驗研究[J];西安交通大學學報;1999年06期

5 孫銳,馬春元,李爭起,吳少華,秦裕琨;利用一維熱膜探針對旋流燃燒器出口冷態(tài)旋流流場的測量[J];熱能動力工程;2000年02期

6 金燕,張海霞,鄭洽余,徐秀清;秦皇島熱電廠670噸/時鍋爐旋流燃燒器改造探討[J];熱能動力工程;2000年06期

7 牛海峰,常征,秦裕琨,吳少華;徑向濃淡旋流燃燒器磨損失效分析及選材試驗[J];中國電機工程學報;2000年07期

8 牛海峰,秦裕琨,吳少華;徑向濃淡旋流燃燒器用耐熱抗磨中心擴錐試驗研究[J];中國電力;2000年06期

9 牛海峰,王海龍,李英,李運祥,陳軍;徑向濃淡旋流燃燒器中心擴錐失效形式探討[J];黑龍江電力;2000年06期

10 靳文杰,王遇川;后混式鼓風旋流燃燒器的設計[J];煤氣與熱力;2000年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據庫 前2條

1 李宇;范衛(wèi)東;蔣信;馮哲;;一種新型氧-燃料旋流燃燒器的開發(fā)研究[A];中國動力工程學會鍋爐專業(yè)委員會2013年學術研討會論文集[C];2013年

2 王磊;李海軍;沈翔宇;張松濤;;1000MW機組鍋爐低NOx旋流燃燒器燒損原因分析及對策[A];超超臨界機組技術交流2013年會論文集[C];2013年

中國博士學位論文全文數(shù)據庫 前2條

1 楊玉;大型電站鍋爐低NO_x煤粉旋流燃燒器流動和燃燒的研究[D];浙江大學;2015年

2 靖劍平;燃用煙煤中心給粉旋流燃燒器流動及燃燒特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

中國碩士學位論文全文數(shù)據庫 前10條

1 賈寶桐;基于冷態(tài)花瓣旋流燃燒器的穩(wěn)燃特性研究[D];華北電力大學;2015年

2 湯遠;微粒捕集器噴油助燃再生旋流燃燒器流場特性研究[D];邵陽學院;2015年

3 韓莉;工業(yè)煤粉鍋爐燃燒數(shù)值模擬[D];華北理工大學;2016年

4 郭碩;小型煤粉鍋爐旋流燃燒器冷態(tài)試驗研究[D];沈陽工程學院;2016年

5 王文鵬;35MWth鍋爐直供氧式旋流燃燒器速度場試驗及全爐膛數(shù)值模擬[D];華中科技大學;2015年

6 翟佳翔;煤粉生物質共燃的旋流燃燒器及鍋爐設備的設計與研究[D];華北電力大學（北京）;2010年

7 劉強;新型生物質旋流燃燒器的數(shù)值模擬和實驗研究[D];華北電力大學（北京）;2011年

8 徐莉;旋流燃燒器鍋爐爐內空氣動力場的數(shù)值模擬[D];武漢大學;2005年

9 薛鋒;旋流燃燒器的數(shù)值研究[D];南昌航空大學;2013年

10 秦建秀;生物質共燃的旋流燃燒器內氣固兩相流的數(shù)值模擬[D];華北電力大學（北京）;2010年

，

本文編號：630911