生物质成型燃料燃烧的数值模拟

发布时间：2020-08-27 07:03

【摘要】：生物质燃料由于其具有分布广泛,燃烧后对环境的破坏能力小的特点吸引了人们的越来越多的注意力,并且其对缓解当今能源压力有着至关重要的作用。根据生物质燃料的利用形态的不同,将生物质燃料的利用方式分为直接燃烧、捆烧燃烧和成型燃料燃烧。本文研究的是提高生物质成型燃料的燃烧效率。 燃烧生物质成型燃料的方式有很多种,本文选择链条炉的层状燃烧。采用链条炉燃烧生物质成型燃料已经广泛被人们所认可,并且经过很多的专家研究后,其燃烧效果已经得到一些改善,但是对该种燃料的这种燃烧方式的理论研究很少,只是凭经验对现有链条炉进行一些改造。 以燃烧理论基础,结合生物质成型燃料本身具有的特点,本文提出一种适合生物质成型燃料在链条炉内燃烧的数值计算模型,通过计算得出对燃烧现象有重要影响的炉膛结构,结合本文的研究目的所进行的主要内容如下： (1)选用两种木质生物质成型燃料和一种焦化后的木质生物质成型燃料为本文的研究对象,为了确定其与煤燃料在性能上的区别,选用煤燃料进行对比研究。对这三种燃料进行工业分析、元素分析、发热量测定、灰熔点以及灰分成分分析实验,得到了这些燃料特性参数,确定生物质成型燃料的燃烧特点,这些实验数据将为生物质成型燃料的数值模拟提供理论基础。 (2)提出了适合生物质成型燃料在链条炉燃烧的数值模拟方法。将生物质成型燃料的挥发分含量高的特点和Fluent能够很好的模拟气体燃烧的特点相结合,本文提出的数值模拟分为两个部分：对燃料在炉排上进行的水分析出、挥发分析出和固定碳燃烧过程采用有限差分方法,建立离散化方程,选用C语言编程进行计算求解,得到炉排上方的气体参数；以上求解结果通过UDF的方法作为Fluent模拟挥发分气体在炉膛内燃烧过程的边界条件,得到最终炉膛内的温度分布和各个组分的浓度分布等。 (3)将本文提出的数值模拟方法运用到生物质成型燃料在链条炉的燃烧中,得到生物质成型燃料在不同的炉膛结构中的燃烧现象,通过分析数值模拟结果得到适合生物质成型燃料燃烧的链条炉炉膛结构。与此同时也验证了该数值模拟方法的可行性。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TK6

【参考文献】

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本文编号：2805784