燃?xì)忮仩t爐膛的穩(wěn)定性以及高效率運(yùn)行是至關(guān)重要的。由于爐膛內(nèi)有大量易燃易爆燃料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),所以爐膛內(nèi)的燃燒反應(yīng)非常劇烈,因而對于爐膛內(nèi)氣體的流動(dòng)、溫度、物質(zhì)之間的反應(yīng)情況很難進(jìn)行直接測量和監(jiān)視。近年由于計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,利用Fluent軟件對實(shí)際工況進(jìn)行數(shù)值模擬成為可能。本文利用Fluent軟件對新型燃?xì)忮仩t的爐膛內(nèi)溫度場和流場進(jìn)行了數(shù)值模擬。并在模擬的基礎(chǔ)上對爐膛的一些邊界條件和參數(shù)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,使鍋爐達(dá)到了更好的運(yùn)行狀態(tài)。本文對35MW的燃?xì)忮仩t進(jìn)行了數(shù)值模擬,爐膛的三維尺寸為4.0*4.0*9.0m。通過設(shè)置不同燃料進(jìn)口等效直徑對爐膛內(nèi)的流場、溫度場的分布情況,污染物的排放情況分析比較發(fā)現(xiàn),燃料進(jìn)口等效直徑為1.0m的爐膛內(nèi)的狀態(tài)最好。模擬鍋爐在不同空氣過量系數(shù)下運(yùn)行,發(fā)現(xiàn)空氣過量系數(shù)對CO的燃盡起到主要作用。在空氣過量系數(shù)為1.2的工況下,爐膛內(nèi)的燃燒狀態(tài)最好。本文根據(jù)廠家提供的關(guān)于58MW燃?xì)忮仩t的參數(shù)進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算,發(fā)現(xiàn)在不同的燃料流速下,爐膛內(nèi)的流場及溫度場的分布情況不同。鍋爐運(yùn)行時(shí),要求進(jìn)入爐膛的燃料的流速能夠引起爐膛內(nèi)的擾動(dòng),這樣有利于熱量的傳遞;同時(shí)要求對爐膛... 

【文章來源】：遼寧大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

爐膛的簡化模型

工況一 工況二 工況三 工況四圖 3-1 速度云圖在鍋爐實(shí)際運(yùn)行中，爐膛內(nèi)溫度分布情況是研究的重點(diǎn)。因?yàn)闇囟惹闆r不僅對傳熱有影響，對爐膛內(nèi)燃燒情況也有影響。圖 3-2 是四種直徑下的溫度云圖，可以看出在整個(gè)爐膛中，燃料的中心區(qū)域溫度最低，在爐膛的下方溫度較高。燃料氣流將爐膛整體分為兩個(gè)對稱的區(qū)域，明顯可以看出煙氣出口一側(cè)溫度低于另一側(cè)，這主要因?yàn)闊崃侩S著煙氣排出了爐膛，另一側(cè)溫度較高主要是氣流起到了阻礙作用，將熱量阻隔在這一側(cè)。因?yàn)檫M(jìn)口直徑不同，為保證燃料總量不變，所以進(jìn)口的速度也不同。從圖 3-1 中可以看出不同速度下的火焰長度不同，燃料進(jìn)口等效直徑小，此時(shí)的速度相對較大，從圖 3-2 中可以看出火焰長度較短，能保證安全燃燒。燃料的速度小火焰會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，如果偏轉(zhuǎn)角度過大，則火焰面會(huì)靠進(jìn)爐壁，使得部分壁面溫度過高，導(dǎo)致水冷壁過熱損壞。從整體來看爐膛內(nèi)大部分區(qū)域的溫度在 1600K 以上。已經(jīng)達(dá)到了燃料燃燒的基本放熱量。

工況一 工況二 工況三 工況四圖 3-2 溫度云圖圖 3-3 是四種燃料進(jìn)口尺寸下 Y 方向上的溫度變化曲線，以燃料進(jìn)口的圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)，速度方向?yàn)?Y 方向。每個(gè)爐膛選取 8 個(gè)截面，這 8 個(gè)截面是等間距的，間距為 1m。以豎直向下方向上爐膛內(nèi)的溫度變化情況進(jìn)行直觀描述。0 1 2 3 4 5 6 7 8 9160017001800190020002100temperature(K)Y(m)diameter0.8

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：2990888