【摘要】：火電技術(shù)是滿足當(dāng)前中國電力需求的主要方式。鍋爐是火電技術(shù)的核心設(shè)備,其高效、穩(wěn)定和安全運(yùn)行至關(guān)重要。鍋爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜,附屬器件工作環(huán)境惡劣,長期運(yùn)行易發(fā)生風(fēng)或煤入口流量不均勻的偏燒狀態(tài)。一旦發(fā)生偏燒,水冷壁熱量分布會偏離設(shè)計值,存在局部蒸汽超溫、金屬管壁爆管的危險。本文在FLUENT中搭建了華能金陵1000MW單爐膛雙切圓煤粉鍋爐模型,并模擬了額定負(fù)載(BRL)工況下的鍋爐燃燒狀態(tài)。根據(jù)對稱性簡化,考察了二次風(fēng)和煤在#1或#2噴嘴(后墻左側(cè)的兩個噴嘴)偏差的工況,并結(jié)合不同偏燒情況下水冷壁熱流密度分布的變化,研究偏燒對鍋爐燃燒狀態(tài)的影響。對比額定負(fù)載工況和偏燒工況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)二次風(fēng)偏差對鍋爐左側(cè)水冷壁影響顯著。單組二次風(fēng)偏差+10%時,#1噴嘴流量偏差導(dǎo)致水冷壁熱流密度變化較#2噴嘴更明顯,三層(上、中、下)二次風(fēng)中第二層二次風(fēng)影響最大;單組二次風(fēng)偏差引起了左墻熱流密度下降,前、后墻左側(cè)熱流密度上升右側(cè)下降,而右墻變化不大。不同高度的兩組二次風(fēng)同時偏差+10%時,從下至上的三層二次風(fēng)偏差分別對前、后和側(cè)墻熱流密度影響最大;左墻熱流密度均上升,右墻均輕微下降,前、后墻左側(cè)上升右側(cè)下降。第二層兩組二次風(fēng)流量偏差+10-+30%的結(jié)果中,左墻熱流密度均上升,+30%偏差量導(dǎo)致的左墻熱流密度峰值最大的水平移動;右墻熱流密度僅在30%時出現(xiàn)下降,其他情況變化不明顯;前、后墻的熱流密度在左側(cè)均出現(xiàn)上升,偏差越大前墻的上升越多,偏差+20%后墻左側(cè)出現(xiàn)最大的局部偏差。(A-F層)低、中、高三層噴嘴煤粉流量偏差+10%時,中和高層煤粉偏差造成的水冷壁熱流密度偏差更明顯;左墻熱流密度均出現(xiàn)上升,而右墻下降,但幅度小于左墻;前、后墻的左側(cè)熱流密度均上升,而右側(cè)大部分為下降,其中低層煤粉偏差對后墻熱流密度分布影響卻更大。在中層煤粉不同偏差量的結(jié)果中,+20%的偏差最容易導(dǎo)致左墻局部超溫以及右墻吸熱量不夠的情況,鍋爐左側(cè)受熱面熱流密度上升,而右側(cè)下降,中層煤粉流量偏差方向和熱流密度在鍋爐水平方向的遷移出現(xiàn)了一致性。
【圖文】：

布置圖 圖 2.3 單組高度方向風(fēng)口布置圖組燃燒器，俯視圖類似于兩個角切圓燃燒器鍋爐的前墻與后墻，每面墻布置了四組燃燒o.8（后文為簡潔使用#代替 No.），其中編號8 的燃燒器布置于前墻，其中#1、#4、#6、#7夾角為 27o，而#2、#3、#5、#8 四個燃燒器

圖 2.5 X=0 截面網(wǎng)格 圖 2.6 主燃燒區(qū) X-Y 截面網(wǎng)格 圖 2.7 Y=0 截面網(wǎng)格根據(jù)研究內(nèi)容，需要探究爐膛火焰狀態(tài)和爐膛水冷壁壁面熱流分布的關(guān)系，模擬中僅模擬鍋爐屏下爐膛區(qū)域；前墻至后墻的深度方向定為 X 軸正向，將左墻的寬度方向定為 Y 軸正向，將鍋爐的高度方向定為 Z 軸正向，建立 CAD 三維模CAD 模型導(dǎo)入 ICEM 后，將計算區(qū)域分為燃燒區(qū)、燃燒區(qū)上部和燃燒區(qū)下部分格，燃燒區(qū)由于伴隨有復(fù)雜的切圓流動和化學(xué)反應(yīng)過程，為保證求解的準(zhǔn)確度，
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM621.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2661592