用FLUENT對不同運行狀態(tài)下的燃燒器進行建模
摘要
在本文提出了使用商業(yè)軟件FLUENT研究燃燒器不同運行狀態(tài)下的結(jié)果。該數(shù)學(xué)模型是建立在用歐拉描述連續(xù)相和用拉格朗日描述一個隨機的煤顆粒的基礎(chǔ)上。三維燃燒模型用于確定一個典型的500MW的電站鍋爐的溫度和熱通量型材等熱特性。使用三維模型確定溫度分布為100％鍋爐負荷，以及降低鍋爐負荷進行了預(yù)測。通過粒子軌跡的分析，以確定在鍋爐燃燒過程中諸如燃燒器污垢的操作問題的原因，高未燃盡的碳和溫度。同時也研究過剩的空氣對爐溫格局的影響。雖然文獻資料有限，但模型計算表明，在完全和試點實驗測量系統(tǒng)有較好的規(guī)模。利用這些CFD模型研究取得的經(jīng)驗，有可能提高鍋爐運行，關(guān)于穩(wěn)定和材料，爐壁的溫度，其中專家系統(tǒng)的鍋爐的運行奠定了基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：壁掛式燃煤爐;生成網(wǎng)格;計算流體力學(xué)，湍流;多相流;粒子軌跡。
1．介紹
近年來關(guān)于大型燃燒器進行優(yōu)化的重要性已經(jīng)成為十分相關(guān)。所有優(yōu)化策略是針對延長其壽命，提高熱效率，減少污染物排放量。此外，對市場來說，高效利用煤粉是關(guān)鍵。為了達到較高的燃燒效率，主要影響因素如顆粒大小，分布，氣體和粒子溫度，局部熱釋放，當?shù)氐难鯕鉂舛龋簾峤鈩恿W(xué)參數(shù)和氧化炭，炭性能應(yīng)深入了解[1,2]。在工程實踐中，這是非常難以調(diào)查的直接在鍋爐燃燒過程產(chǎn)生的各種易燃物。利用計算機對鍋爐模型進行實驗而不是建設(shè)真正的鍋爐，并試圖檢查和改進這些特點，[3-7]。這些技術(shù)中的一個可視化鍋爐參數(shù)的影響是選擇計算（CFD）模擬流體動力學(xué)，這可以是一個潛在的準確和成本的有效工具。在過去20年來，在確定和解決有關(guān)煤粉燃燒問題，CFD已經(jīng)獲得有效的工具信譽，[8-10]。特別的，它可以提供洞察到陌生的煤燃燒特性基于這個原因，已被廣泛應(yīng)用于評估煤在基準，試點和全面爐的燃燒性能[3,8-14]。然而，有限的研究，討論了操作條件的影響，如燃燒器負荷，過量空氣（等在對面墻上的燃煤爐公開文獻）[1]。此外，較早前，非結(jié)構(gòu)化的代碼（如FLUENT軟件版本6）尚未建立模擬煤粉燃燒。
在本研究中，已試圖模擬爐操作和可視化的基礎(chǔ)上，通過CFD模擬燃燒過程獲得參數(shù)。這些參數(shù)包括溫度下實現(xiàn)各鍋爐部件，顆粒停留時間，顆粒速度，輻射爐膛內(nèi)的分布。本文著重對不同鍋爐的運行條件做性能預(yù)測。鍋爐幾何和運行狀態(tài)隨著數(shù)學(xué)模型，在下面的部分被詳細的使用。模擬結(jié)果是根據(jù)實例（在不同的經(jīng)營行業(yè)使用條件），但數(shù)據(jù)來源有一定的范圍內(nèi)，該行業(yè)不受侵犯專利的問題。它必須是提到，取得計算模擬驗證是昂貴的，但即使用戶已實驗現(xiàn)有數(shù)據(jù)，