600MW超临界CFB锅炉含灰气体流动力学模拟.pdf 全文

重庆大学 硕士学位论文 600MW超临界CFB锅炉含灰气体流动力学模拟 姓名：时洪宇 申请学位级别：硕士 专业：流体力学 指导教师：曾忠 2010-05 重庆大学硕士学位论文 中文摘要 摘 要 在火力发电机组的重要组成部分锅炉炉膛中，烟气流动是典型的湍流气固两 相流流动。气固两相流的压力波动可能会导致锅炉内部复杂结构发生振荡甚至共 振现象，这必将影响锅炉的运行的安全性。随着计算机技术的发展，借助于数值 模拟方法对锅炉安全性校核是锅炉设计的一个重要环节。 本文针对东方锅炉集团新型国产 600MW 超临界机组锅炉设计，研究锅炉内 部两相流压力波动导致安全性相关的流体动力学问题。研究内容包括：（1）依据 锅炉设计几何参数，建立锅炉三维几何模型；根据锅炉设计运行参数对锅炉内部 流体物理模型进行简化，并提出等效密度模型以简化锅炉内的气固两相流；对锅 炉内部湍流运动，采取大涡模拟方法进行数值模拟；对锅炉内部特别是关键区域 悬挂中隔墙附近压强波动频率进行频谱分析。结果显示，锅炉以设计参数运行时， 振荡气流引起的悬挂中隔墙振动幅度很小，，振荡气流的振荡主频约 0.195Hz，其 不会造成悬挂中隔墙产生共振现象（2 ）采用气- 固两相流模型对锅炉内部流场进 行数值模拟。计算结果表明，锅炉内部压力场与速度场分布与等效密度模型的模 拟结果基本吻合；两相流流体混合密度在锅炉内部绝大