600 MW超临界四角切圆燃煤锅炉燃烧过程数值模拟

作者

黄思林李德波阙正斌苗建杰刘鹏宇
单位

国家能源集团广东电力有限公司南方电网电力科技股份有限公司
摘要

燃煤发电仍将长期作为我国的主要发电方式之一，因此有必要针对国内最大的神府东胜煤田所产动力煤的燃烧过程开展全面且深入的研究。选取某电厂中燃烧神府东胜煤的超临界四角切圆燃煤锅炉为研究对象，采用Fluent软件开展数值模拟研究。研究结果表明：气流在炉内做顺时针螺旋上升运动，炉膛内气流充满度较好，流线分布情况较合理；气相温度场分布整体较稳定，燃烧温度水平合理，但在燃烧器区域存在火焰贴壁现象，导致该区域炉壁温度较高；气相速度场分布整体较稳定，竖直横截面左右分布较对称，但需注意控制气流切圆半径和增强燃尽风的扰动作用；CO与O2的浓度分布存在一致性，表现为CO浓度高的区域O2浓度较低，另外随着燃烧进行，CO浓度沿炉高方向逐渐减小；壁面热负荷分布不均匀，部分位置温度过高，有结渣的风险；炉内传热的主要方式为辐射换热。
关键词

燃煤锅炉数值模拟超临界四角切圆神府东胜煤
基金项目(Foundation)

中国南方电网公司重点资助项目(NYJS2020KJ005)；
文章目录

0 引言
1 数值模拟研究对象
2 几何建模与网格划分
3 数值模拟模型选择
3.1 湍流模型
3.2 气固两相流模型
3.3 煤粉颗粒燃烧模型
3.4 辐射换热模型
3.5 NOx生成模型
4 模型无关性验证
4.1 网格无关性验证
4.2 计算步数无关性验证
5 计算边界条件
6 模拟结果讨论
6.1 烟气流线分布
6.2 气相温度场分布
6.3 气相速度场分布
6.4 炉内O2和CO物质的是分数分布
6.5 壁面热负荷分布特征
7 结论
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