700MW机组锅炉混煤燃烧数值模拟.pdf

第l3卷 第 4期 重庆 电力高等专科学校学报 2008年 l2月 Vo1．13 No．4 JournalofChongqingElectricPowerCollege Dec．2OO8 700MW机组锅炉混煤燃烧数值模拟 谭灿棠，吴阿峰 (广东省电力设计研究院，广东广州 510663) 摘【 要】采用随机轨道模型等数学模型．对三菱公司生产的MB—FRR型锅炉改为混煤燃烧过程及燃烧室内 的颗粒运动进行了数值模拟。模拟得到的炉膛内的速度场和温度场的分布情况与锅炉热效率试验的结果较符 合。结果表明，改烧混煤虽有一定程度的结渣，但在运行中注意调整运行方式，可确保其安全运行。 【关键词】混煤燃烧；两相流动；数值模拟 【中图分类号]TK227．1；TM621．2 【文献标识码】A 【文章编号】1008—8032(2008)04-0012—03 一 项为扩散项 (diffusiveterm)；S 为气相引起的源 0 引言 项；Sptl~i是颗粒相引起的源项 (sourcetemr)；中为通 自从炉内三维流动过程的数值模拟方法提出 用变量。模型具体形式见文献[5]。 以后，随着计算机技术的发展，炉内过程的数值模 颗粒的受力平衡方程(颗粒惯性 =作用在颗粒 拟方法取得了很大进展，并在工程领域获得 了巨大 上的各种力)在笛卡尔坐标系下的形式为： 的成功 。 dUp 调峰机组低负荷稳燃、炉内结渣、污染的控制 ： (M—MP)+gi +F (2) “ Pp 等，都需要了解炉内的燃烧、流动、温度等状况。本 方程(2)右侧依次为单位质量曳力、流体的悬浮 文采用随机轨道模型等数学模型，对三菱公司生产 力和其它作用力。式中各变量及系数参见文献[6]。 的MB—FRR型锅炉(最大蒸发量为2290t／h)的炉 内两相流动和混煤燃烧过程进行了数值模拟，并将 2 研究对象与工况选择 计算结果与锅炉热效率试验结果进行了比较。 本文以三菱辐射再热器式强制循环锅炉为研 1 数学模型 究对象。锅炉的炉膛宽度为 21463mm，深度为 18605mm，炉顶管中心线标高61700mm，最上排一 本文采用非预混燃烧模型，采用文献 [1]建议 次风口中心线标高29850mm。燃烧器沿高度方向 的网格体系减少伪扩散。挥发分的气相湍流燃烧 分成 l6层喷嘴，其 中A、B、C、D、E、F为一次风喷 用混合分数法来模拟 J，用K一￡紊流模型模拟气 嘴，AA、AB、BC、CD、DE、EF、FF为辅助风喷嘴，上 相湍流输运，用P一1辐射模型计算辐射传热，对固 部 OA、OB、OC为燃尽风喷嘴。燃烧器结构和布置 体颗粒湍流扩散的求解则采用随机颗粒轨道模型。 如图1所示 。锅炉煤质成份分析见表 1。共选择 6 颗粒的挥发分析出及焦炭的氧化过程是颗粒反应