墙式燃烧锅炉正常运行时启停磨煤机不投油可行性数值模拟研究.pdf

中国人口。资源与环境 2008年第18卷 专刊 CHINAPOPULATION，RESOURCESANDENVIRONMENTV01．182008 墙式燃烧锅炉正常运行时 启停磨煤机不投油可行性数值模拟 齐晓娟李凤瑞应明良 摘要采用双混合分数／PDF方法对一台600MW墙式旋流对冲燃煤(二元混煤)锅炉进行四磨运行时的炉膛温度模 拟计算。计算结果与锅炉热态试验数据进行了比较，结果较为吻合。在此基础上增加一台磨煤机(启动煤量)时对炉 膛温度进行模拟计算，了解了启动磨煤机对应燃烧器处的炉膛温度情况。结果证实：在600MW机组上实施五磨运行 时断油停运一台磨、四磨运行时断油启动第五台磨均是可行的。 关键词动力机械工程：旋流对冲锅炉；启停磨煤机；二元混煤；数值模拟；可行性 中图分类号 文献编码 A 文章编码1002-2104(2008)专一0000—00 随着浙江省电网发电容量的大幅增加，机组参与调峰的 l锅炉概况 时间增加，导致机组正常运行中启停磨煤机的次数增加。墙 式燃烧锅炉运行中正常启停磨煤机需要油枪的依赖，在停运 =次风区麓 磨煤机时要求在给煤机停运后继续对磨煤机进行8～1吩钟 的吹扫，延长了磨煤机停运过程中油枪的运行时间，也就增 呲 OI慷 加了耗油量。理论与实践证明，在一定的前提条件下，墙式 C ^ D ■ 毫 ， 燃烧锅炉在磨煤机启停过程中完全可以不投油安全启、停磨 煤机。磨煤机启停不投油方式成立的重要条件是磨煤机启停 过程中其对应燃烧器的煤粉气流在喷入炉内后能及时着火、 图1几何模型 稳定燃烧。依据赛门洛夫热着火理论，最关键的是启停磨煤 由于燃烧器一次风和二次风均为旋流，为了更好的模拟 机对应燃烧器煤粉气流在喷入炉内后通过各种热、质交换过 出燃烧器出口的流场情况，在与实际燃烧器旋流效果基本吻 程能够快速达到或超过其着火温度。 合的前提下，为了减少计算量。我们将燃烧器进行了简化。 混煤燃烧已经越来越成为一个普遍的燃烧方式。对于二 锅炉为形布置，炉膛宽x深×高为22．2m×15．97m× 元混煤，其燃料特性呈现可加性，而燃烧特性表现较为复杂， 46．82m。燃烧器采用双调节旋流喷燃器，共有24只分三层 主要受到组分煤煤质和混煤配比的影响。当组分煤煤质相近 在前后墙布置，其中12只燃烧器的一、二次风按顺时针方向 时，混煤燃烧特性大都呈现可加性。当组分煤煤质不相近时， 旋转，另12只燃烧器的一、二次风按逆时针方向旋转。 混煤燃烧特性大都呈现非可加性。这是由于燃烧过程中一种 煤中的矿物质会与另一种煤发生反应。而且，煤质相差越大， 2网格划分 其灰成分相差越大，这种非可加性就越显著。 数值模拟是研究锅炉燃烧和污染物排放的一种有效途径。 由于燃烧器区域流场变化剧烈，且燃烧器本身相对于锅 炉本体太小，因此将燃烧器所在区域网格划分的细一些。计 本文对一台600MW旋流对冲燃煤(二元混煤)锅炉先进行 四磨运行时的炉膛温度模拟计算，计算结果与锅炉热态试验 算中由于炉膛和燃烧器结合的复杂性，体网格在中间段采用 数据进行了比较，结果较为吻合。然后在此基础上增加一台 六面体／四面体混合网格，并应用SIZEFUNCTl0N对燃 磨煤机(启动煤量)时炉膛温度进行模拟计算，了解了启动 烧器出口附近进行网格加密，从而可以更准确的模拟沿燃烧 磨煤机对应燃烧器处的炉膛温度情况。 器出口区域的煤粉燃烧过程。