燃烧器叶片角度对29MW煤粉炉流场及燃烧特性影响的研究

发布时间：2021-06-29 02:45

　　新型工业煤粉锅炉相比传统工业锅炉优势明显,国外相关产品技术成熟,但是价格昂贵,因此,自主开发一种用于工业锅炉的高效清洁煤粉燃烧技术具有重要意义。哈尔滨工业大学新提出一种适用于工业锅炉的新型高效低氮旋流煤粉燃烧技术,为针对该技术进行用于29MW工业锅炉的燃烧器的开发,本课题搭建了1:6比例冷态两相试验台,使用了PDA测量系统进行数据测量,探究了燃烧器内二次风叶片角度变化、不同一次风与内二次风预混段长度对炉内气固流动特性的影响,应用Fluent对炉内的煤粉燃烧和氮氧化物生成进行了数值模拟,研究了内二次风叶片角度变化对燃烧特性和氮氧化物生成特性的影响。利用PDA测量了冷态模化炉膛内的气固两相三维速度和颗粒相体积流量分布。测量结果表明,炉膛中心可以形成长度大于3.5d的回流区,x/d=0.2截面上,颗粒主要集中在预燃室二次风出流区域,说明有大量颗粒自侧壁面附近冲出预燃室,在x/d=1.5截面以后,炉膛壁面附近的颗粒流量较高。内二次风叶片角度自45°到64°变化时对气固两相流动总体分布影响不大。设置有预混段时,一次风、内二次风在预燃室内与外二次风混合的过程得到推迟,而预混段长度从50mm增大到1... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

高效工业煤粉锅炉系统流程示意图

（2）模化后的试验台29MW 工业煤粉锅炉炉内气固两相流动特性试验的模化试验台实物图如图2-4 所示。模化炉膛主体采用 3mm 厚的钢板制成，主要部位采用角钢加固，保证在负压情况下炉膛基本不变形；正面为 8mm 厚的玻璃板。在模化炉膛的顶部安装有同样比例模化后的燃烧器模型。试验台炉膛测量段筒体的横截面为正方形，几何尺寸为 615×615mm，旋流燃烧器最外层喷口的直径 d =127.5mm。炉膛前部装有透明玻璃窗口方便 PDA激光穿透进炉内进行数据测量；采用玻璃微珠作为颗粒相介质同时采用玻璃板作为测量窗口，可以减小静电作用，减轻颗粒粘附在窗口上的现象，加上勤擦拭玻璃窗内壁，可以保障激光透射效果，保证数据测量的可靠性。在试验前使用毕托管压差计对各靠背管压差计进行标定，对给粉机进行给粉量和频率的关系的标定。沿着射流发展的过程，试验测量了不同高度的 10 个水平截面上的气固两相流动参数，测量截面的分布情况如图 2-5 测量段左侧所示。图 2-4 试验台示意图 图 2-5 试验台测量截面的分布图考虑到靠近喷口区域两相气流流动状态变化更剧烈，而远离喷口区域的变

网格划分示意图


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