600MW四角切圓燃燒鍋爐爐膛出口熱偏差研究.pdf

1、近些年，電站鍋爐逐漸朝著大型化的趨勢發(fā)展。在四角切圓燃燒鍋爐逐漸趨向大容量化的發(fā)展過程中，由于在爐膛出口處存在氣流殘余旋轉(zhuǎn)等原因，導(dǎo)致了爐膛出口水平煙道的左右煙氣溫度與速度分布不均勻，而且碳的燃盡率也有所降低，這些難題必將阻礙四角切圓燃燒鍋爐大型化發(fā)展的進(jìn)程。其中尤為嚴(yán)重的問題是由爐膛水平煙道左右兩側(cè)煙氣熱偏差引起的過熱器和再熱器超溫爆管。
　　本文借助CFD商業(yè)軟件Fluent數(shù)值模擬褐煤鍋爐的燃燒過程。在模擬計算時，褐煤中的水

2、分對爐內(nèi)燃燒過程的影響是不可以忽略的。由于之前被廣泛應(yīng)用的傳統(tǒng)煤粉定義法沒有考慮水分的影響，所以本文采用了考慮水分影響的煤粉經(jīng)驗公式定義法來數(shù)值模擬褐煤鍋爐爐內(nèi)的燃燒過程。通過兩種方法的數(shù)值模擬結(jié)果對比得出煤粉經(jīng)驗公式定義法的模擬計算結(jié)果更接近于工業(yè)試驗值。
　　引起四角切圓燃燒鍋爐爐膛出口熱偏差的主要原因有爐內(nèi)高溫火焰熱輻射、煙氣溫度分布不均勻和煙氣速度分布不均勻。通過分析得出輻射受熱面的吸熱偏差主要與火焰中心位置和爐膛尺寸有關(guān)

3、，輻射-對流受熱面的吸熱偏差與爐內(nèi)火焰中心位置以及爐膛出口氣流殘余旋轉(zhuǎn)有關(guān)，而對流受熱面的吸熱偏差與爐膛出口水平煙道的左右速度分布有關(guān)。
　　本文主要研究了OFA水平擺動角度對爐膛出口速度偏差和溫度偏差的影響。OFA適當(dāng)反切可以有效減小爐膛出口煙氣速度偏差和煙氣溫度偏差，由模擬結(jié)果得知本爐型的最佳反切角度為15°。還研究了在燃盡風(fēng)率不變、OFA反切15°的情況下，三層OFA不同配風(fēng)方式對爐膛出口熱偏差的影響。研究結(jié)果表明當(dāng)OFA反