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新型煤粉燃烧器的结构优化及数值模拟

作　者: 王晓琴
导　师: 唐倩
学　校: 重庆大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 煤粉燃烧器燃烧原理数值模拟温度场燃烧效率
分类号: TK223.23
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

煤粉燃烧器是将煤粉制备系统供来的煤粉空气混合物(一次风)和燃烧所需的二次风分别以一定的浓度和速度射入炉膛,在悬浮状态下实现稳定着火与燃烧的装置。煤粉燃烧器是煤粉炉燃烧设备的主要组成部分,具有燃烧充分,可改善工作条件,减轻劳动强度等优点。随着节能环保越来越受重视,对煤粉燃烧器在燃烧效率、污染物排放等方面的要求也越来越高。本文主要对燃烧器燃烧原理、内外系统的结构优化、燃烧工艺、燃烧数值模拟及燃烧实验等方面做基础性研究。采用数值计算方法,对新型煤粉燃烧器的流场特性进行较精确的分析和计算。本文基于两相流随机分离模型和流场组织原理,提出了一种新型的煤粉燃烧器结构和燃烧工艺。气相模型采用Eluerican方法、煤粒相模型采用Lagrangian方法,对新型燃烧器流场特性进行数值模拟,研究燃烧器结构、煤粉粒子粒径、配风比对燃烧器温度场、速度场、碳氧化物、燃烧效率的影响。结果表明,炉膛温度场随煤粉粒径的增大而升高,但过小的煤粉粒径也会使温度得到加强;二次风采用旋流喷入,强化了气相流的混合效果;同时三次直流风有效地防止炉壁的高温腐蚀和降低了壁面的结渣。对设计的新型煤粉燃烧器进行热态温度场实验,实验结果与仿真结果吻合性较好。

新型煤粉燃烧器的结构优化及数值模拟

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