發(fā)布時(shí)間：2017-08-06 18:15

  本文關(guān)鍵詞：35MWth鍋爐直供氧式旋流燃燒器速度場試驗(yàn)及全爐膛數(shù)值模擬

  更多相關(guān)文章： 富氧燃燒 直供氧式旋流燃燒器 速度場 回流區(qū) 數(shù)值模擬

【摘要】：近些年來,日益嚴(yán)重的“溫室效應(yīng)”對(duì)全球范圍內(nèi)的生態(tài)和氣候造成了明顯的影響,嚴(yán)重制約著人類社會(huì)的發(fā)展,因此控制溫室氣體的排放勢在必行。而我國的能源供應(yīng)又是以煤炭為主,調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)在短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)。富氧燃燒(Oxy-fuel)技術(shù)作為一種有效的碳捕集技術(shù)具有巨大的發(fā)展?jié)摿?得到許多國家的重視。而目前富氧煤粉燃燒器的研究大多仍處于中試階段,尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。本文結(jié)合富氧燃燒技術(shù)特性和0.3MWth直供氧式旋流燃燒器的特點(diǎn)設(shè)計(jì)出適合35MWth的富氧燃燒鍋爐的富氧燃燒器,重點(diǎn)考慮影響該燃燒器燃燒火焰長度的因素。根據(jù)鍋爐容量和設(shè)計(jì)煤種進(jìn)行燃燒器的熱力計(jì)算,針對(duì)不同一次風(fēng)速和內(nèi)外二次風(fēng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)工況并進(jìn)行冷態(tài)試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明內(nèi)外二次風(fēng)旋流強(qiáng)度均不宜太大,以免產(chǎn)生擴(kuò)散氣流,且攜帶煤粉的一次風(fēng)也不能過大以免破壞回流區(qū)。在此基礎(chǔ)上,通過數(shù)值模擬方法對(duì)燃燒器及爐膛內(nèi)的煤粉燃燒過程進(jìn)行模擬,模擬結(jié)果表明該燃燒器設(shè)計(jì)合理,可以較好的組織煤粉的富氧燃燒,溫度分布和濃度分布都較為合理,具有一定的火焰調(diào)節(jié)能力,能滿足35MWth鍋爐的燃燒要求。對(duì)于本文所設(shè)計(jì)的燃燒器,最內(nèi)層的內(nèi)二次風(fēng)輸送純氧,其旋流強(qiáng)度直接影響煤粉與氧氣的前期混合和燃盡程度,為使煤粉及時(shí)著火燃燒,應(yīng)增大內(nèi)二次風(fēng)旋流強(qiáng)度,以強(qiáng)化氧氣和煤粉的早期混合;一次風(fēng)攜帶煤粉位于內(nèi)二次風(fēng)和外二次風(fēng)之間,其剛性對(duì)于回流區(qū)有重要影響,為使煤粉能完全與內(nèi)二次風(fēng)混合,一次風(fēng)速不能過高,以免破壞回流區(qū);燃燒器的外二次風(fēng)量最大且位于整個(gè)氣流最外層,其衰減程度直接影響火焰的長度,對(duì)于保證氣流外形和整體氣流剛性有重要作用。其旋流強(qiáng)度不能過大以避免氣流貼壁,在產(chǎn)生穩(wěn)定的回流區(qū)的基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)外二次風(fēng)旋流強(qiáng)度能直接控制火焰長度。綜上,對(duì)于不同的煤種和不同的燃燒需要,應(yīng)綜合考慮以上因素以得到滿意的結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：富氧燃燒 直供氧式旋流燃燒器 速度場 回流區(qū) 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK223.23
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 研究背景及研究意義9
• 1.2 國內(nèi)外富氧燃燒技術(shù)研究現(xiàn)狀9-12
• 1.3 富氧煤粉燃燒器的研究12-15
• 1.4 富氧燃燒的數(shù)值模擬15-16
• 1.5 課題的提出及本文研究內(nèi)容16-17
• 2 直供氧式旋流燃燒器設(shè)計(jì)17-29
• 2.1 富氧燃燒技術(shù)特性17-20
• 2.2 直供氧式旋流燃燒器20-21
• 2.3 35MWth鍋爐直供氧式旋流燃燒器設(shè)計(jì)21-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 3 冷態(tài)試驗(yàn)及結(jié)果分析29-46
• 3.1 試驗(yàn)系統(tǒng)29-31
• 3.2 �；�(jì)算31-34
• 3.3 試驗(yàn)工況34-36
• 3.4 試驗(yàn)結(jié)果36-38
• 3.5 影響火焰長度的因素38-44
• 3.6 本章小結(jié)44-46
• 4 35MWth鍋爐爐內(nèi)燃燒過程數(shù)值模擬46-59
• 4.1 鍋爐基本狀況簡介46-47
• 4.2 數(shù)值計(jì)算模型47-52
• 4.3 鍋爐的建模及劃分網(wǎng)格52
• 4.4 模擬工況及邊界條件52-53
• 4.5 爐膛數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果及分析53-57
• 4.6 本章小結(jié)57-59
• 5 全文總結(jié)和展望59-61
• 5.1 全文總結(jié)59-60
• 5.2 進(jìn)一步工作改進(jìn)和建議60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-67
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文67

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 金燕,鄭洽余,徐秀清,楊瑞昌;多功能旋流燃燒器的工業(yè)性試驗(yàn)研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2002年04期

2 崔龍菊;;新型雙旋流燃燒器制造的質(zhì)量控制[J];水泥技術(shù);2012年03期

3 何季民;旋流燃燒器技術(shù)發(fā)展趨勢[J];湖南電力;1995年02期

4 張凱,周屈蘭,徐通模,惠世恩;新型軸向葉片式旋流燃燒器性能的實(shí)驗(yàn)研究[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);1999年06期

5 孫銳,馬春元,李爭起,吳少華,秦裕琨;利用一維熱膜探針對(duì)旋流燃燒器出口冷態(tài)旋流流場的測量[J];熱能動(dòng)力工程;2000年02期

6 金燕,張海霞,鄭洽余,徐秀清;秦皇島熱電廠670噸/時(shí)鍋爐旋流燃燒器改造探討[J];熱能動(dòng)力工程;2000年06期

7 牛海峰,常征,秦裕琨,吳少華;徑向濃淡旋流燃燒器磨損失效分析及選材試驗(yàn)[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2000年07期

8 牛海峰,秦裕琨,吳少華;徑向濃淡旋流燃燒器用耐熱抗磨中心擴(kuò)錐試驗(yàn)研究[J];中國電力;2000年06期

9 牛海峰,王海龍,李英,李運(yùn)祥,陳軍;徑向濃淡旋流燃燒器中心擴(kuò)錐失效形式探討[J];黑龍江電力;2000年06期

10 靳文杰,王遇川;后混式鼓風(fēng)旋流燃燒器的設(shè)計(jì)[J];煤氣與熱力;2000年06期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李宇;范衛(wèi)東;蔣信;馮哲;;一種新型氧-燃料旋流燃燒器的開發(fā)研究[A];中國動(dòng)力工程學(xué)會(huì)鍋爐專業(yè)委員會(huì)2013年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2013年

2 王磊;李海軍;沈翔宇;張松濤;;1000MW機(jī)組鍋爐低NOx旋流燃燒器燒損原因分析及對(duì)策[A];超超臨界機(jī)組技術(shù)交流2013年會(huì)論文集[C];2013年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 楊玉;大型電站鍋爐低NO_x煤粉旋流燃燒器流動(dòng)和燃燒的研究[D];浙江大學(xué);2015年

2 靖劍平;燃用煙煤中心給粉旋流燃燒器流動(dòng)及燃燒特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 賈寶桐;基于冷態(tài)花瓣旋流燃燒器的穩(wěn)燃特性研究[D];華北電力大學(xué);2015年

2 湯遠(yuǎn);微粒捕集器噴油助燃再生旋流燃燒器流場特性研究[D];邵陽學(xué)院;2015年

3 韓莉;工業(yè)煤粉鍋爐燃燒數(shù)值模擬[D];華北理工大學(xué);2016年

4 郭碩;小型煤粉鍋爐旋流燃燒器冷態(tài)試驗(yàn)研究[D];沈陽工程學(xué)院;2016年

5 王文鵬;35MWth鍋爐直供氧式旋流燃燒器速度場試驗(yàn)及全爐膛數(shù)值模擬[D];華中科技大學(xué);2015年

6 翟佳翔;煤粉生物質(zhì)共燃的旋流燃燒器及鍋爐設(shè)備的設(shè)計(jì)與研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2010年

7 劉強(qiáng);新型生物質(zhì)旋流燃燒器的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2011年

8 徐莉;旋流燃燒器鍋爐爐內(nèi)空氣動(dòng)力場的數(shù)值模擬[D];武漢大學(xué);2005年

9 薛鋒;旋流燃燒器的數(shù)值研究[D];南昌航空大學(xué);2013年

10 秦建秀;生物質(zhì)共燃的旋流燃燒器內(nèi)氣固兩相流的數(shù)值模擬[D];華北電力大學(xué)（北京）;2010年

，

本文編號(hào)：630911