3MWth富氧燃烧煤粉锅炉的数值模拟研究

工程热物理学报 , 2014, 35(5): 1007-1010.

3MWth富氧燃烧煤粉锅炉的数值模拟研究

郭军军 ^1, , 黄晓宏 ^2, , 柳朝晖 ^3, , 李翔宇 ^4, , 谭洵 ^5, , 王鹏 ^6, , 郑楚光 ^7,

1.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074

2.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074

3.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074

4.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074

5.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074

6.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074

7.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074

关键词：富氧燃烧 , 温度分布 , 数值模拟 , 实验研究

Numerical Simulation of Oxy-Fuel Combustion on 3 MWth Coal-Fired Boiler

GUO Jun-Jun ^1, , HUANG Xiao-Hong ^2, , LIU Zhao-Hui ^3, , LI Xiang-Yu ^4, , TAN Xun ^5, , WANG Peng ^6, , ZHENG Chu-Guang ^7,

1.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074

2.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074

3.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074

4.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074

5.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074

6.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074

7.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074

Keywords： oxy-fuel combustion , temperature distribution , numerical simulation , experimental study

以国内首台3 MWth富氧燃烧煤粉锅炉为研究对象,借助CFD软件对煤粉空气燃烧和富氧燃烧工况进行数值模拟研究.通过与实验结果对比发现,模拟得到的炉膛温度分布、换热量以及出口组分与实验测量结果吻合,这表明本文使用改进的辐射特性模型以及4步化学反应机理能够很好地预测炉内温度、传热以及烟气组分分布.通过模拟研究,对比分析了空气燃烧与富氧燃烧的炉内特性.研究结果表明:富氧燃烧时,CO2的显著增加使得燃烧器区域出现高浓度CO;富氧燃烧的整体温度分布与空气燃烧相似,但峰值温度有较大的降低;炉内辐射传热较空气燃烧略有下降.

参考文献

[1]	Oxy-fuel combustion of solid fuels[J].Progress in energy and combustion science,2010(5):581.
[2]	D. Toporov;P. Bocian;P. Heil;A. Kellermann;H. Stadler;S. Tschunko;M. Foerster;R. Kneer .Detailed investigation of a pulverized fuel swirl flame in CO_2/O_2 atmosphere[J].Combustion and Flame,2008(4):605-618.
[3]	C. Sheng;B. Moghtaderi;R. Gupta .A computational fluid dynamics based study of the combustion characteristics of coal blends in pulverised coal-fired furnace[J].Fuel,2004(11/12):1543-1552.

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