采用旋流爐排的生物質(zhì)成型燃料采暖爐數(shù)值模擬研究.pdf

1、本文研究如何在空間狹小、溫度相對較低的生物質(zhì)成型燃料采暖爐內(nèi)優(yōu)化火焰形狀、強化燃燒，以達到提高采暖爐熱效率、減少污染物排放的目的。
　　對生物質(zhì)成型燃料采暖爐開展燃燒試驗和熱平衡分析，發(fā)現(xiàn)采暖爐內(nèi)存在灰渣堵塞一次空氣通道導(dǎo)致爐排上存在缺氧燃燒區(qū)，揮發(fā)份和二次空氣混合欠佳，生物質(zhì)成型燃料燃燒不完全，排煙損失大等問題。為此，本文提出爐排優(yōu)化方案——旋流爐排燃燒器。
　　對生物質(zhì)成型燃料采暖爐開展冷態(tài)實驗研究，分析采用旋流和非旋流

2、爐排時，爐內(nèi)冷態(tài)速度場分布，證明采用旋流爐排能產(chǎn)生旋流。
　　基于FLUENT軟件，根據(jù)生物質(zhì)成型燃料和采暖爐的特點，采用標準k-ε湍流模型和壁面函數(shù)法、非預(yù)混燃燒模型、P-1輻射模型，實現(xiàn)了爐內(nèi)多場耦合，并通過prePDF計算化學反應(yīng)平衡，建立生物質(zhì)成型燃料采暖爐燃燒仿真系統(tǒng)。數(shù)值模擬研究過量空氣系數(shù)、二次風入口角度和旋流爐排長短軸比三因素聯(lián)合作用下，采暖爐爐內(nèi)速度場、溫度場、濃度場以及爐膛出口煙氣成分的變化，得到以下結(jié)論:

3、r>　　(1)采用旋流爐排燃燒器后，爐膛出口溫度明顯降低，煙氣溫度分布均勻、波動幅度小，能提高煙氣與換熱管的換熱效率，有效解決了采暖爐排煙損失大的問題。
　　(2)隨過量空氣系數(shù)增大，旋流強度逐漸增大，回流區(qū)位置上移，火焰橫向面積增大并向爐壁靠近，直至產(chǎn)生貼壁燃燒現(xiàn)象。過量空氣系數(shù)為1.5時，爐膛出口煙氣溫度分布均勻、波動幅度小，燃料燃盡率高，污染物排放少，是過量空氣系數(shù)最優(yōu)選擇;
　　(3)隨二次風入口角度增大，旋流強度逐