燃油燃?xì)馊紵魅紵c吹掃過程的試驗研究及數(shù)值模擬.pdf

1、由于中國國內(nèi)能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，國際燃油價格的一路飆升以及國家對環(huán)境的清潔要求越來越高，燃油燃?xì)忮仩t的核心部件一—燃燒器尤其是燃?xì)馊紵鹘鼛啄陮⒌玫斤w速的發(fā)展。
　　 在目前燃油改燃?xì)獾葘嶋H工程問題面前，由于對鍋爐本體結(jié)構(gòu)并不做大的改動，而液體燃料與氣體燃料的成分和燃燒特性不同，油改氣后火焰形狀和爐膛輻射強度都會發(fā)生改變。爐膛熱量分布變化，必然引起鍋爐效率、蒸汽壓力、排煙溫度等一系列的變化，嚴(yán)重的還可能影響鍋爐的安全運行，引起爆管等

2、。因此，詳細(xì)了解燃料的變化以及配風(fēng)方式對爐膛溫度分布、鍋爐的安全運行和污染物排放的影響是很有必要的。
　　 本文針對目前國內(nèi)廣泛運行的鍋殼式燃油燃?xì)忮仩t，以在該結(jié)構(gòu)鍋爐上大量使用的、具有代表性的強制鼓風(fēng)機械霧化燃油燃燒器和直流擴散式天然氣燃燒器為研究對象，采用試驗和數(shù)值模擬手段，詳細(xì)研宄了油氣燃燒器各參數(shù)(負(fù)荷、爐膛背壓、過量空氣系數(shù)等)對鍋爐爐膛內(nèi)火焰燃燒場分布的影響，同時基于FLUENT平臺，進行了燃油燃?xì)馊紵鳡t膛吹掃非穩(wěn)

3、態(tài)過程的數(shù)值模擬，研究爐膛內(nèi)組分以及吹掃時間與吹掃風(fēng)量的關(guān)系，其結(jié)果對指導(dǎo)燃油鍋爐的燃?xì)飧脑煲约叭細(xì)忮仩t的安全經(jīng)濟運行具有重要意義。．
　　 通過燃油燃?xì)馊紵魅紵^程的試驗研究和數(shù)值模擬以及吹掃瞬態(tài)過程的數(shù)值模擬，得出以下結(jié)論；
　　 1、燃燒器負(fù)荷大小除了直接影響爐膛溫度水平以及爐膛出口煙氣溫度外，還直接影響火焰尺寸(長度和直徑)。燃燒器負(fù)荷增大，爐膛出口煙溫提高，同時火焰尺寸(長度和直徑)增大。因此，無論是燃油燃?xì)?/p>

4、鍋爐的設(shè)計、改造或是運行，在爐膛設(shè)計或校核時，除了要考慮控制爐膛窯積熱負(fù)荷qv這個宏觀熱力參數(shù)外，還要考慮爐膛結(jié)構(gòu)與燃燒器火焰尺寸相匹配，在負(fù)荷變化范圍內(nèi)，燃燒器火焰在爐膛內(nèi)充分展開，不能直接沖刷受熱面。
　　 2、無論是燃油燃燒器，還是燃?xì)馊紵?，過量空氣系數(shù)提高，爐內(nèi)溫度水平下降，爐膛出口煙氣溫度下降。相對于燃油燃燒器，燃?xì)馊紵骰鹧娉叽?長度和直徑)對過量空氣系數(shù)更為敏感，空氣過量系數(shù)越大，火焰越短，直徑越小。從保證燃燒完

5、全以及減小鍋爐熱損失的角度綜合考慮，燃?xì)馊紵鬟^量空氣系數(shù)應(yīng)盡可能接近1．0，燃油燃燒器不宜超過1．1。
　　 3、爐膛背壓對燃?xì)馊紵鞯挠绊戄^大，對燃油燃燒器基本無影響。對燃?xì)馊紵?，爐膛背壓提高，火焰結(jié)構(gòu)無較大變化，但使得整個燃燒過程提前，從而爐膛出口煙氣溫度降低。
　　 4、吹掃的難度與燃燒器及爐膛結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度有關(guān)。吹掃應(yīng)保持合適的風(fēng)量，保持足夠的吹掃時間。吹掃風(fēng)量和所需最短吹掃時間近似成反比關(guān)系。
　　

6、 5、通過燃油燃燒器和燃?xì)馊紵鳒囟葓鰧Ρ龋贸鲇捎诹鲃尤紵^程與輻射特性的不同，在相同負(fù)荷下，燃燒器出口附近燃油燃燒器的火焰溫度比燃?xì)馊紵鞯幕鹧鏈囟雀撸跔t膛出口附近燃?xì)馊紵鳠煔鉁囟缺热加腿紵鳠煔鉁囟雀摺?br>　　 經(jīng)試驗結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果對比分析，試驗得出的溫度變化趨勢和數(shù)值模擬得出的溫度變化趨勢相一致。驗證了數(shù)值模擬方法的可靠性，對進一步的油改氣，鍋爐的設(shè)計、調(diào)試、安全運行、操作規(guī)范的制定具有重要的指導(dǎo)意義。