300MW四角切圓鍋爐氣固兩相流動的研究.pdf

1、國內(nèi)圖書分類號：TK224 國際圖書分類號：621. 18 工學碩士學位論文 300MW 四角切圓鍋爐氣固兩相流動 四角切圓鍋爐氣固兩相流動 的研究 的研究 碩 士 研 究 生： 趙翠玲 導(dǎo) 師： 秦裕琨 教授 副 導(dǎo) 師： 孫紹增 教授 申 請 學 位： 工學碩士 學 科 、 專 業(yè)： 熱能工程 所 在 單 位： 能源科學與工程學院 答 辯 日 期： 2007 年 7 月 授予學位單位： 哈爾濱工業(yè)大學 哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文

2、 - - I摘 要 四角切圓燃燒方式是目前我國電站應(yīng)用最廣、最成熟的煤粉燃燒方式。隨著我國對節(jié)能環(huán)保的要求越來越高，四角切圓鍋爐內(nèi)的流動、燃燒、傳熱、傳質(zhì)等特性越來越成為相關(guān)學者的研究重點，并且隨著計算機的發(fā)展在研究過程中越來越多的人們借助于數(shù)值模擬的手段。 本文采用 FLUENT 軟件對影響計算效果的重要因素—網(wǎng)格，進行了研究。主要研究了四角切圓鍋爐的截面網(wǎng)格形式，并將研究結(jié)果應(yīng)用于勝利電廠#3 鍋爐，對該鍋爐進行了爐內(nèi)氣相流場

3、以及燃燒器內(nèi)氣相和氣固兩相流場的數(shù)值模擬，而且進一步結(jié)合現(xiàn)場的試驗數(shù)據(jù)對其曾出現(xiàn)的爐內(nèi)切圓反轉(zhuǎn)現(xiàn)象進行了計算研究。 文中研究了四種較典型的四角切圓鍋爐截面網(wǎng)格劃分形式：截面為扇形網(wǎng)格的網(wǎng)格 A，兩個對角部分為長方形，其余區(qū)域為扇形的截面網(wǎng)格 B，四個切角附近為扇形，其余部分為長方形的截面網(wǎng)格 C，以及最為常見的三角形截面網(wǎng)格 D。利用該四種網(wǎng)格對一臺 1025t/h 的鍋爐的實驗?zāi)Ｐ瓦M行了數(shù)值模擬，通過計算結(jié)果與實驗結(jié)果的比較得出網(wǎng)格

4、C 較適合于四角切圓鍋爐的截面網(wǎng)格劃分，并將該網(wǎng)格用于勝利電廠#3 鍋爐的爐內(nèi)氣相流場的數(shù)值模擬，通過現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)的驗證，計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好。 利用可再現(xiàn)的 k－ε湍流模型及隨機顆粒軌道模型對燃燒器進行的冷態(tài)單相和氣固兩相的數(shù)值模擬結(jié)果顯示：一次風分離后，一次風淡側(cè)在逆時針方向有分速度，產(chǎn)生正向動量，一次風濃側(cè)在順時針方向有分速度，產(chǎn)生反向動量，一次風濃側(cè)的這種反向偏轉(zhuǎn)形成了爐內(nèi)切圓反轉(zhuǎn)的因素之一。 本文最后分三部分對爐內(nèi)燃燒器

5、區(qū)域的流場進行了動量平衡計算。首先，對燃燒器下部區(qū)域的兩層一次風及四層二次風進行了冷態(tài)?；蟮膭恿科胶庥嬎?；其次，對爐膛的整個燃燒器區(qū)域進行了冷態(tài)?；蟮膭恿科胶庥嬎愫蜔釕B(tài)設(shè)計工況下的動量平衡計算；最后，對一次風的濃淡側(cè)均不偏離的工況進行了爐內(nèi)冷熱態(tài)的動力場的動量平衡計算。前兩部分的計算均得出了爐內(nèi)切圓反轉(zhuǎn)的臨界條件，第三部分的計算結(jié)果顯示，無論是在冷態(tài)?；r下還是在熱態(tài)設(shè)計工況下，爐內(nèi)的正向動量矩均大于反向動量矩，因此爐內(nèi)不存在反轉(zhuǎn)