欠氧條件下旋流式燃煤煙氣發(fā)生器燃燒特性研究.pdf

1、煙氣發(fā)生器作為工業(yè)加熱站的關(guān)鍵設(shè)備，對工業(yè)加熱站的穩(wěn)定運(yùn)行和加熱物料的產(chǎn)品質(zhì)量起著關(guān)鍵的作用。本文研究旋流式燃煤煙氣發(fā)生器旨在解決現(xiàn)有燃煤煙氣發(fā)生器燃燒效率低、高溫?zé)煔馇鍧嵍鹊汀⒊隽π〉葐栴}。
　　針對現(xiàn)有的燃煤煙氣發(fā)生器存在的問題，本文提出了一種基于欠氧燃燒的旋流式燃煤煙氣發(fā)生器，并采用冷態(tài)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，分析了不同條件下煙氣發(fā)生器內(nèi)流場、溫度場、濃度場及顆粒運(yùn)動軌跡等特性，研究了旋流式燃煤煙氣發(fā)生器的燃燒特性。

2、r>　　本文依據(jù)熱力計(jì)算和實(shí)際工業(yè)需求，確定了煙氣發(fā)生器的結(jié)構(gòu)尺寸。根據(jù)冷態(tài)?；碚摻⒘诵魇綗煔獍l(fā)生器冷態(tài)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，計(jì)算得到煙氣發(fā)生器燃燒室的高度為5.5m，直徑為1.8m。
　　實(shí)驗(yàn)研究表明，一次風(fēng)速在9.91m/s至13.22m/s時，煙氣發(fā)生器內(nèi)回流區(qū)分布合理，有利于煤粉顆粒的著火和燃盡。二次風(fēng)配比減小，燃燒室回流區(qū)的半徑和速度增大，有利于提高燃燒效率，但二次風(fēng)配比為2/9，燃燒器出口回流區(qū)消失，煤粉顆粒著火可能出現(xiàn)延遲

3、。燃燒室二次風(fēng)口位置主要影響燃燒室內(nèi)流場的分布，燃燒室二次風(fēng)口下移0.3m，煙氣發(fā)生器燃燒室內(nèi)軸向流場分布不穩(wěn)定，不利于煤粉顆粒燃燒。
　　數(shù)值模擬研究表明，欠氧條件下煤粉顆粒在煙氣發(fā)生器燃燒室內(nèi)貼壁燃燒，高溫區(qū)主要出現(xiàn)在壁面附近，壁面附近的溫度達(dá)到2100K左右，滿足液態(tài)排渣要求。
　　對不同二次風(fēng)偏置角a的數(shù)值模擬研究表明，偏置角a越大，煤粉顆粒的燃燒區(qū)域越大，停留時間越長，出口氧氣和一氧化碳濃度降低，燃燒效率越高。在實(shí)

4、際運(yùn)行過程中，應(yīng)保證偏置角a不小于55°。
　　二次風(fēng)配比越小，煤粉顆粒在燃燒室內(nèi)的停留時間越長，燃燒效率越高，加熱系統(tǒng)整體燃盡率越高。當(dāng)二次風(fēng)配比為2/9，煤粉顆粒著火出現(xiàn)延遲。模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合。為保證煤粉顆粒的穩(wěn)定著火和燃燒效率，應(yīng)保證二次配比為3/8，模擬預(yù)測的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符合。
　　當(dāng)燃燒室筒體高度由5.5m縮短至4.0m時，燃燒室出口的煙氣溫度和氮氧化物濃度逐漸降低，煤粉顆粒在燃燒室的停留時間縮短，燃燒