大型燃煤锅炉在响应深度调峰时，往往涉及到低负荷运行，需要克服炉膛燃烧稳定性降低、水动力安全性降低、选择性脱硝催化剂入口烟温降低等问题。其中，低负荷炉膛燃烧稳定性问题是电厂面临的最普遍的问题。低负荷工况下，炉膛主燃区温度降低，煤粉量和气流速度降低导致切圆燃烧稳定性变差，运行参数与方式选择不当可能引发炉膛熄火等较为严重的事故。针对低负荷炉膛燃烧稳定性降低的问题，在不涉及额外增加费用进行技改的前提下，对现有1 000 MW塔式炉在20%低负荷运行时的运行参数与方式对于炉膛燃烧的影响进行分析。在Fluent中建立了耦合炉膛燃烧与水冷壁工质传热的数值模拟模型，通过UDF将炉膛燃烧热负荷传递至水冷壁，计算水冷壁工质参数时考虑单相及两相流动的不同特性，以及两相流动过程中产生的传热恶化现象，再将水冷壁工质侧的计算结果反馈至炉膛燃烧侧进行计算，循环迭代至偏差满足要求。克服了已有文献通常在壁面换热计算时对计算过程与边界条件进行简化处理导致计算精度降低的问题。从烟气温度随炉膛高度变化、切圆组织、煤粉喷口轴线方向着火情况、氮氧化物排放等角度，分析一次风速、投运磨煤机组合、二次风配风方式等关键因素对稳燃能力的影响。结果表明，改变二次风配风方式对炉膛燃烧影响最大，改变一次风速次之，改变投运磨煤机组合影响相对最小。采用正塔配风相对于采用倒塔配风，可提高煤粉喷口截面温度174 K，但对应的氮氧化物浓度从343.9 mg/Nm3增加至382.5 mg/Nm3。在正塔配风时，主燃区下部氧量充足，燃烧剧烈，形成较强的氧化性气氛，在主燃区形成范围较大的冠状高温区域，燃烧切圆自外向内的温度降低趋势减弱，且煤粉引燃情况所受影响较小。计算结果可为大型燃煤锅炉深度调峰低负荷运行燃烧优化提供参考。

1 锅炉概况
2 数理模型
2.1 几何模型与网格划分
2.2 炉膛燃烧模型
2.3 水冷壁工质传热模型
2.4 耦合计算方法
2.5 计算工况
3 模拟结果与分析
3.1 数值模拟与试验结果比对
3.2 一次风速调整
3.3 运磨煤机组合调整
3.4 二次风配风调整
4 结 论

谷朋泰,蒋晓锋.1 000 MW燃煤锅炉深度调峰低负荷燃烧优化数值模拟[J/OL].煤炭学报,1-13[2024-07-23].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.0622.