煤粉工業(yè)鍋爐對(duì)大同難燃煤適應(yīng)性研究.pdf

1、煤粉工業(yè)鍋爐系統(tǒng)使用旋流逆噴式燃燒器,燃用煤種僅限于使用神木府谷及鄂爾多斯地區(qū)干燥無(wú)灰基揮發(fā)分高于30％的優(yōu)質(zhì)長(zhǎng)焰煤作為燃料,制約了其今后的迅速發(fā)展。深入研究該類型燃燒器結(jié)構(gòu)對(duì)煤粉燃燒過(guò)程的影響,從而達(dá)到拓寬其煤種使用范圍的目的,將對(duì)煤粉工業(yè)鍋爐系統(tǒng)的完善和發(fā)展具有重大意義。本文以大同難燃煤為研究對(duì)象,所做的工作主要分為以下三個(gè)方面:
　　(1)建立了燃燒系統(tǒng)三維溫度場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型,采用雙方程模型中的可實(shí)現(xiàn)性k模型,利用守恒基本定律

2、,建立了由質(zhì)量守恒方程、動(dòng)量守恒方程、湍流動(dòng)能方程、湍流動(dòng)能耗散率方程、輔助方程和關(guān)系式組成的燃燒器和爐膛內(nèi)流場(chǎng)的封閉守恒方程組。分別使用雙反應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)模擬、渦破碎模型、有限速率模型模擬煤粉燃燒過(guò)程中揮發(fā)分析出、揮發(fā)分燃燒、固定碳燃燒。使用有限體積法對(duì)控制方程組進(jìn)行離散,壓力與速度的耦合采用SIMPLE算法,利用CFD商用軟件ICEM和Fluent分別對(duì)20t/h鍋爐燃燒器與爐膛進(jìn)行了模型建立和三維溫度場(chǎng)計(jì)算。
　　(2)通過(guò)模擬大同

3、難燃煤和神府地區(qū)優(yōu)質(zhì)煙煤在14MW旋流逆噴式燃燒器內(nèi)的燃燒過(guò)程,得到如下結(jié)論:著火位置、供料量和燃燒室溫度均是影響煤粉燃燒穩(wěn)定的關(guān)鍵因素;延長(zhǎng)高溫區(qū)域,增加回流區(qū)域面積,強(qiáng)化燃燒器燃燒過(guò)程組織,可有效提高燃燒器對(duì)大同難燃煤的燃燒效果;根據(jù)煤質(zhì)特性,選擇相應(yīng)的運(yùn)行條件可起到良好的穩(wěn)定燃燒作用;結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行,最終確定了14MW燃燒器燃用大同煤的最佳運(yùn)行工況,即一次風(fēng)速為24m/s、二次風(fēng)速為9m/s和進(jìn)料量為0.4kg/s的優(yōu)化運(yùn)行條件;經(jīng)