【摘要】：近年來,為控制NOx排放并提高鍋爐效率,鍋爐機組正陸續(xù)開展低NOx改造工程,而與之并來的則是鍋爐爐膛溫度和水冷壁壁溫的升高,部分鍋爐機組上出現(xiàn)了較為嚴重的水冷壁高溫腐蝕問題,產生巨大安全隱患。為解決水冷壁管高溫腐蝕問題,國內外學者提出了多種改進方式,其中合理引入貼壁風對改善水冷壁高溫腐蝕具有一定的積極意義。本文以國內某廠生產的一臺600MW超臨界墻式布置對沖燃燒鍋爐作為研究對象,該爐型采用的是英巴旋流燃燒器(LNASB),通過氣固兩相流動特性試驗以及數(shù)值模擬的方法,研究其引入貼壁風后,在不同工況參數(shù)下爐內流場的變化情況。根據(jù)冷態(tài)氣固兩相實驗�；瘻蕜t,以實際與模型1:9的比例設計、安裝、搭建并調試了冷態(tài)氣固兩相流動特性試驗臺。利用相位多普勒測速儀(PDA),研究不同貼壁風噴口結構及運行參數(shù)對爐內流場的影響。研究結果表明:采用每排燃燒器對應一個貼壁風噴口時,貼壁風穿透性較強但覆蓋性較差,隨著貼壁風風速提高,射流剛性加強不易擴散,貼壁風穿透性加強,氣流對顆粒沖刷壁面的隔絕效果更好,且貼壁風風率在4%以下時,對爐內主燃區(qū)流場幾乎沒有影響。采用每排燃燒器對應兩個貼壁風噴口時,與上一工況相比,本工況下貼壁風覆蓋性加強,穿透性削弱,但大體規(guī)律兩者類似。采用每排燃燒器對應單個貼壁風噴口時,改變貼壁風噴口長寬配比,對爐膛主燃區(qū)及近壁區(qū)影響都不大,但噴口越狹長,貼壁風穩(wěn)定性越差,貼壁風偏斜程度越大。通過數(shù)值模擬的方法,對本文研究對象進行以上工況下爐膛內流動及燃燒特性的計算,首先采用三維建模軟件Solid Works進行1:1全爐膛建模,然后使用網(wǎng)格劃分軟件ICEM對計算域進行網(wǎng)格劃分,利用Fluent14.5進行全尺寸鍋爐的煤粉燃燒特性計算,最后通過Tecplot360對計算結果進行后處理。研究結果表明:引入貼壁風后,爐膛近壁區(qū)中央附近,溫度大幅降低,由貼壁風未覆蓋時區(qū)域煙氣溫度1400K-1700K降至1000K以下。O2濃度場以及CO濃度場表明,引入貼壁風后,近壁區(qū)氧量可提高至2%以上,CO濃度可降至1%以下,大幅緩解了爐膛水冷壁近壁區(qū)的還原性氣氛,同時降低了煙氣溫度,從源頭上緩解了水冷壁高溫腐蝕的發(fā)生,同時對爐內燃燒的影響較小。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X773
【圖文】：

圖 2-2 某廠鍋爐燃燒器燒器中的供風系統(tǒng)分為一次風、內二次風和外二次風。磨煤機將原后輸送至燃燒器位置，在一次風的攜帶下通過入口彎頭進入風道，安裝有 BANJO 和煤粉收集器，上述風粉混合物在該裝置的濃縮作。濃縮后的煤粉與旋流的內二次風、外二次風配合，可以在燃燒的Ox 的生成。LNASB 的內二次風和外二次風由燃燒器風箱集中配風各個燃燒器風量處于合理均衡的關系，每只燃燒器均配備了均風板外二次風通過燃燒器內各自的通道在不同階段分別送入爐膛。表 2巴燃燒器的主要設計參數(shù)。表 2-3 燃燒器的主要設計參數(shù)項目 單位 數(shù)值中心風速 m/s 17.7一次風速度 m/s 30.4內二次風速度 m/s 17.3外二次風速度 m/s 49.3中心風溫 ℃ 326.6一次風溫 ℃ 78

.燃燒器 3.底部灰斗 4.法蘭 5.玻璃 6.貼壁風支架 7.角鋼架 89.小貼壁風風箱 10.大貼壁風風箱 11. 貼壁風噴口圖 2-5 哈鍋鍋爐模型氣固兩相實驗臺示意圖56781 0 9

【參考文獻】

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本文編號：2739126