旋流和單級引射方式300mww火焰鍋爐燃燒特性數(shù)值模擬

1、 國內(nèi)圖書分類號：TK224.1 學(xué)校代碼：10213 國際圖書分類號：621.18 密級：公開 工程碩士學(xué)位論文 工程碩士學(xué)位論文 旋流和單級引射方式 300MW W 火焰鍋爐 燃燒特性數(shù)值模擬 碩 士 研 究 生： 張慶花 導(dǎo) 師： 朱群益教授 申 請 學(xué) 位： 工程碩士 學(xué) 科： 動力工程 所 在 單 位：

2、能源科學(xué)與工程學(xué)院 答 辯 日 期： 2014 年 7 月 授予學(xué)位單位： 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 摘 要 現(xiàn)役的 W 火焰鍋爐在運(yùn)行中出現(xiàn)爐膛出口 NOx 排放量高的問題， 隨著環(huán)保政策日益嚴(yán)格，降低 W 火焰鍋爐 NOx 排放迫在眉睫。本文利用數(shù)值模擬的方法對一臺巴威技術(shù) 300MW 的 W 火焰鍋爐爐內(nèi)燃燒特性進(jìn)行了研究，得如下研究結(jié)果。 對巴威技術(shù) 300MW W 火焰鍋爐原型(采用 EI-XCL 燃燒

3、器)爐內(nèi)燃燒特性進(jìn)行數(shù)值模擬，將模擬獲得的溫度、氣氛值與實驗結(jié)果進(jìn)行對比，二者基本吻合，驗證了模擬方法的正確性。 將拱上燃燒器更換為單級引射燃燒器，在額定負(fù)荷下，進(jìn)行模擬計算，結(jié)果表明：(1) 隨著分級風(fēng)傾角的增加，混合氣流的下射深度及爐內(nèi)高溫火焰的寬度都增大，爐膛出口的 NOx 排放濃度降低，但下傾角度過大時，混合氣流對冷灰斗造成了沖刷；(2) 隨著分級風(fēng)風(fēng)率增加，拱上二次風(fēng)風(fēng)量減小，剛性隨之減弱，下沖至冷灰斗的深度也逐漸減小，煤粉著

4、火有所提前；風(fēng)率增加至 35%時，爐內(nèi)出現(xiàn)偏斜燃燒的現(xiàn)象； 分級風(fēng)風(fēng)率由 20%增至 30%， 爐膛出口的 NOx 排放由 700mg/m3下降至 683mg/m3； (3) 隨著乏氣傾角增加，下爐膛死滯區(qū)的范圍逐漸減小，爐膛內(nèi)高溫火焰的位置有所下降，爐膛出口的 NOx 排放濃度依次降低， 乏氣傾角為 38°的工況，爐內(nèi)出現(xiàn)了偏斜燃燒。綜合考慮分級風(fēng)傾角、分級風(fēng)風(fēng)率及乏氣傾角對爐內(nèi)的燃燒情況、冷灰斗沖刷情況、爐膛出口 NOx

5、排放量等因素的影響，推薦最佳的分級風(fēng)下傾角度為 30° 、分級風(fēng)風(fēng)率為 30%、乏氣傾角為 33° 。 將中心給粉燃燒器(CFR)應(yīng)用于 W 火焰鍋爐，研究濃縮率的影響，并將燃盡風(fēng)技術(shù)與中心給粉燃燒器同時應(yīng)用于 W 火焰鍋爐，對爐內(nèi)的燃燒特性進(jìn)行研究，得到如下結(jié)論：隨著濃縮率的增加，爐內(nèi)流場對稱性越來越好，爐膛出口的 NOx排放濃度由 1063 mg/m3 降低到 787 mg/m3；采用燃盡風(fēng)技術(shù)后，爐膛出口的 N