循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)的數(shù)值模擬研究.pdf

1、循環(huán)流化床(CFB)技術(shù)是近年來(lái)在國(guó)際發(fā)展起來(lái)的新一代清潔煤燃燒技術(shù)，由于其高效、低污染、煤種適應(yīng)廣等優(yōu)點(diǎn)受到各國(guó)學(xué)者普遍關(guān)注，成為發(fā)展清潔煤燃燒技術(shù)的主導(dǎo)發(fā)展方向之一。 本文簡(jiǎn)要的概述了循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)的特點(diǎn)，介紹了國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)循環(huán)流化床鍋爐模型研究的現(xiàn)狀及成果。在前人研究的基礎(chǔ)上，充分考慮了循環(huán)流化床內(nèi)氣一固兩相的流動(dòng)、煤中揮發(fā)份的釋放和燃燒、焦炭的燃燒、有害物質(zhì)的生成與還原、傳熱等循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)部進(jìn)行的主要過(guò)程，并

2、采用小室模型考慮了固體顆粒沿軸向的分布特性，用“環(huán)一核”流動(dòng)結(jié)構(gòu)描述固體顆粒沿徑向分布的特性。根據(jù)基本的質(zhì)量守恒定律、能量守恒定律以及一些經(jīng)驗(yàn)公式等建立了系統(tǒng)的燃燒數(shù)學(xué)模型。由于爐內(nèi)復(fù)雜的物理過(guò)程和化學(xué)過(guò)程，模型中做出了相應(yīng)的簡(jiǎn)化假設(shè)。 文中將循環(huán)流化床爐膛分為底部密相區(qū)和上部稀相區(qū)，底部密相區(qū)為一個(gè)鼓泡床，上部稀相區(qū)為環(huán)一核結(jié)構(gòu)的快速床，即認(rèn)為床內(nèi)核心區(qū)存在著向上運(yùn)動(dòng)的氣固懸浮相和邊壁區(qū)低速下降的顆粒絮團(tuán)相。在循環(huán)流化床流體動(dòng)

3、力學(xué)的基礎(chǔ)上，建立了密相區(qū)為鼓泡床傳熱模型和稀相區(qū)以顆粒團(tuán)更新理論為基礎(chǔ)的傳熱模型。燃燒模型中建立了揮發(fā)分析出和燃燒子模型，焦炭燃燒子模型，可燃?xì)怏w均相燃燒子模型，同時(shí)考慮污染物子模型。在污染物子模型中，建立了脫硫模型和簡(jiǎn)化了的氮氧化物生成與分解模型。 通過(guò)本文建立的模型，對(duì)某熱電廠75T/H循環(huán)流化床鍋爐燃燒情況進(jìn)行了數(shù)值模擬，得出了主要運(yùn)行參數(shù)(循環(huán)物料率、溫度、脫硫劑等)對(duì)循環(huán)流化床鍋爐爐膛燃燒的影響規(guī)律，從而加深了對(duì)循環(huán)