煤粉富氧點火器流場的數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、電站鍋爐在運行過程中需要消耗大量的燃油來完成冷態(tài)點火啟動以及低負荷穩(wěn)燃，而近年來，隨著燃油價格的不斷上漲，開發(fā)少油甚至無油點火技術(shù)，降低點火與助燃用油已迫在眉睫。
　　本文以強化溫度水平和供氧條件這兩個控制煤粉著火燃燒的主要參數(shù)為依據(jù)，提出了高溫富氧無油點火技術(shù)，設(shè)計了一種新型的煤粉無油點火器——煤粉富氧點火器。為了降低耗氧量以減少點火成本，本文設(shè)計的點火器分為一、二兩級，在運行時首先利用高溫氧氣點燃第一級，然后利用第一級富氧燃燒

2、的高溫火炬點燃第二級，進而實現(xiàn)整個煤粉點火器的點火。
　　本文首先對煤粉富氧點火進行了詳細的計算分析，確定了點火器的基本尺寸和工況參數(shù)，之后借助 FLUENT軟件對煤粉富氧點火器組織的流場進行了數(shù)值模擬，并以此為基礎(chǔ)對點火器的結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化。通過研究發(fā)現(xiàn)，在第一級點火過程中有效地組織流場使之形成面積較大、形狀合理的回流區(qū)是保證中心管煤粉氣流與高溫氧氣充分混合繼而成功著火的關(guān)鍵；煤粉富氧點火器第一級優(yōu)化后結(jié)果表明：在運行參數(shù)不變的情

3、況下，選用高度為30mm、頂角60°的圓錐作為導(dǎo)流錐，并將其置于距離一次風(fēng)粉出口0mm的位置上、中心管噴口擴口半角取15°、高溫氧氣旋流噴口擴口半角取25°時回流區(qū)最為理想；而在結(jié)構(gòu)參數(shù)不變的情況下，高溫氧氣旋流強度取1.5～2.5、中心管煤粉氣流速度取12.5m/s～20m/s時回流區(qū)較為理想。而只要保證第二級風(fēng)粉氣流順利進入第一級高溫氧氣形成的回流區(qū)，并有充足的氧氣支持點火器第二級即可順利著火，點火器整體優(yōu)化結(jié)果為：運行參數(shù)不變的情