W型火焰鍋爐拱上燃盡風(fēng)結(jié)構(gòu)及布置的研究.pdf

1、本文通過冷態(tài)實驗和數(shù)值模擬對W型火焰鍋爐拱上燃盡風(fēng)結(jié)構(gòu)及布置進(jìn)行研究，實驗分別通過熱線風(fēng)速儀測定流場速度和乙二醇示蹤方法測得氣流流動蹤跡，數(shù)值模擬以FLUET商用軟件為計算平臺。
　　為降低NOx而在W型火焰爐的拱上通入OFA氣流，則拱下供入的二次風(fēng)量就會減小，勢必會影響到拱下爐膛流場結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響到整個爐膛的燃燒狀況，因而有必要在加裝OFA裝置之前先對拱下流場發(fā)生的變化進(jìn)行研究。主要從以下開展研究工作：加裝燃盡風(fēng)（OFA）裝置對

2、拱下流場的影響，包括二次風(fēng)不下傾和下傾25°的情況。對此問題的研究采用的外旋流內(nèi)直流OFA管，在二次風(fēng)不下傾和下傾25°的情況下，對OFA所占份額進(jìn)行調(diào)整得出四種工況0％，10%，20%，30%。在二次風(fēng)不下傾的情況下，隨著OFA風(fēng)率的增加，下爐膛一次風(fēng)依然能形成穩(wěn)定的W形。且隨著OFA風(fēng)率的增加，一次風(fēng)射流衰減變慢，穿透深度增加，增大煤粉行程，有利于煤粉的燃盡；在二次風(fēng)下傾的情況下，隨著OFA風(fēng)率的增加，下爐膛的流場總體改變較小，一次

3、風(fēng)均能打破底部的死滯區(qū)。
　　在W型火焰爐上爐膛引入OFA射流時，必須使OFA射流能與爐內(nèi)各處煙氣充分混合，對于此問題的研究采用的也是在冷態(tài)?；瘜嶒炁_上，通過用乙二醇示蹤方法得到OFA射流的流動軌跡，從而判斷OFA氣流在爐膛深度方向和寬度方向是否與煙氣氣流充分混合。對此分別研究OFA風(fēng)率、傾角及噴口結(jié)構(gòu)變化時，對OFA射流與煙氣混合的影響。對三種結(jié)構(gòu)的OFA噴口：直流結(jié)構(gòu)、內(nèi)直流外旋流、福斯特惠勒結(jié)構(gòu)安排工況。由示蹤圖片可以看出達(dá)

4、到最佳效果時，OFA風(fēng)率需至少在20%以上，OFA噴口傾角為30°，采用內(nèi)直流外旋流OFA噴口，外層旋流部分噴口所安裝的葉片應(yīng)選用彎曲葉片。
　　本文采用拉格朗日隨機(jī)顆粒軌道模型對爐膛進(jìn)行了氣固兩相的數(shù)值研究，主要研究了OFA傾角和風(fēng)率變化時，對爐膛溫度分布、煤粉燃盡程度及NOx排放濃度的影響。加裝OFA噴口后，爐膛出口煙溫和飛灰含碳量明顯提高，NOx排放量有一定程度降低。隨著OFA噴口下傾角度由0°變化到30°，爐膛出口煙溫和飛