350MW超臨界W火焰鍋爐單相試驗研究及氣固兩相數(shù)值模擬.pdf

1、我國目前投運的W火焰鍋爐均為引進(jìn)技術(shù),在通過對各流派W火焰鍋爐進(jìn)行了系統(tǒng)而深入的研究后而提出的“多次引射分級燃燒技術(shù)”是我國第一個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的W火焰鍋爐燃燒技術(shù),有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?br>　　本文以一臺采用多次引射分級燃燒技術(shù)設(shè)計的350MW超臨界W火焰鍋爐為研究對象,在其1:10的冷態(tài)單相試驗臺上對爐內(nèi)空氣動力場進(jìn)行了研究,并運用FLUENT軟件對其爐內(nèi)氣固兩相流動進(jìn)行了模擬,得到如下研究結(jié)果:
　　以鍋爐燃盡風(fēng)(OFA

2、)設(shè)計風(fēng)率19.1％為基礎(chǔ)研究了不同燃盡風(fēng)率下的冷態(tài)空氣動力場,試驗結(jié)果表明:鍋爐OFA風(fēng)率為1.9%時爐內(nèi)流場出現(xiàn)輕微偏斜,下爐膛后墻氣流壓迫前墻氣流;當(dāng)OFA風(fēng)率分別為9.6%、19.1%和28.7%時,爐內(nèi)流場則對稱性良好。同時隨著OFA風(fēng)率的增加,拱上氣流的下沖深度逐漸變小;拱上氣流的衰減基本呈線性變化,且隨著OFA風(fēng)率的增大衰減速度變慢。綜合各方面因素得到鍋爐原OFA設(shè)計風(fēng)率19.1%較合理。
　　拱下二次風(fēng)傾角對爐內(nèi)冷

3、態(tài)空氣動力場影響的試驗結(jié)果表明:當(dāng)拱下二次風(fēng)水平及下傾15°進(jìn)入爐膛時,下爐膛流場出現(xiàn)偏斜,兩者都為下爐膛前墻氣流壓迫后墻氣流;而傾角分別為25°和35°時,下爐膛流場對稱性較好,且傾角為35°時,拱上下行氣流的下沖深度更大。拱下二次風(fēng)下傾角度對上爐膛流場沒有太大影響。綜合各方面因素選取拱下二次風(fēng)下傾角度為25°。
　　在停運后墻燃燒器的低負(fù)荷條件下,爐內(nèi)僅有一個很大的由前墻沖向后墻的回流區(qū),氣流基本是貼近水冷壁運動的;且其前拱氣

4、流較后墻燃燒器正常給風(fēng)時有更大的下沖深度。
　　爐內(nèi)氣固兩相數(shù)值模擬結(jié)果表明:靠近側(cè)墻的一組燃燒器的氣流受到來自側(cè)墻的氣流的擠壓作用而偏向鄰近的一組燃燒器,并過早的偏向爐膛中心;拱上氣流運行至冷灰斗中下部后有向側(cè)墻方向運動的趨勢,到達(dá)側(cè)墻后向前后墻運動并對靠近側(cè)墻的燃燒器氣流造成擠壓。當(dāng)拱下二次風(fēng)率為35%時流場出現(xiàn)偏斜表現(xiàn)為后墻壓迫前墻,當(dāng)拱下二次風(fēng)率為5%、15%、25%的爐內(nèi)流場都較為對稱。綜合考慮后取拱下二次風(fēng)率為25%較