Page 83 - 电力与能源2022年第五期

邓海涛, 等: 600 MW 锅炉旋流燃烧器超低负荷稳燃数值模拟 4 5
4
( 2 ) 浓缩器内径缩小为 770mm 时, 燃烧器出
口流场形式无明显变化, 浓缩效果增强, 内、 外环
风量与煤量分配都有变化, 但由于煤粉的惯性大,
煤量变化大于风量变化, 内环的煤粉浓度增加, 因
此推荐此方案。
·
表 5 浓缩器结构尺寸变化计算结果 k gs -1 图 8 20% 负荷原燃烧器与浓缩器内径减小为
-1
原设计 工况 1 工况 2 770mm 燃烧器截面速度分布( m · s )
参数
风量 煤量 风量 煤量 风量 煤量 梯度变化加快, 中心回流区内高温区域明显增多,
内环 4.098 1.989 4.084 1.926 4.152 2.214 表明风粉混合物着火迅速, 并且较原结构提前。
外环 3.795 0.940 3.809 1.003 3.740 0.715 20% 负荷下两种结构燃烧器速度场整体基本一
内环煤风比 0.485 0.472 0.533
致, 浓缩器内径缩小后, 中心回流区略大。
5 原 始 结 构 与 浓 缩 器 内 径 缩 小 的 热 态
计算 6 结语
基于对各种燃烧器优化结构措施的冷、 热态
下面主要分析燃烧器原始结构与浓缩器内径
数值模拟计算结果, 可以得到以下结论。
由 781mm 缩小为 770 mm 时的热态计算, 分别
( 1 ) 低负荷运行工况下, 浓缩器内径缩小后的
计算了两种结构在 20% 负荷下的单只燃烧器热
结构燃烧器喷口附近高温区域面积增大, 煤粉着
态计算, 工况列表见表 6 。
火提前, 有利于低负荷状态下的稳定燃烧。
表 6 工况列表
( 2 ) 20% 负荷下对比原结构的热态数值模拟
项目 工况说明
计算结果表明, 浓缩器内径缩小后, 燃烧器出口高
工况 3 原燃烧器结构, 20% 负荷热态计算
浓缩器内径缩小为 770 mm , 20% 负荷热态 温区向近喷口处移动, 高温区域面积变大, 且温度
工况 4
计算
梯度提高, 较原结构煤粉着火提前; 速度场相对变
化不大, 浓缩器内径缩小后, 20% 负荷工况下的燃
通过原燃烧器结构与浓缩器内径减小为 770
mm 时燃烧器热态计算, 分析两种结构对燃烧器 烧器出口中心回流区略有增加。
温度与速度的影响, 计算用边界条件见表 7 。表 7 参考文献:
中, 煤粉量中不包含蒸发出的煤粉水分。
[ 1 ] 徐文宫 .锅炉燃烧器与低负荷稳燃[ J ] .中国科技信 息,
20%负荷原燃烧器与浓缩器内径减小为 770 2006 ( 15 ): 39-41.
mm 燃烧器截面温度分布如图 7 所示。 20% 负荷 XU Wen g on g .Boilerburnerandlowloadstead y combus-
原燃烧器与浓缩器内径减小为 770mm 燃烧器截 tion [ J ] .China Scienceand Technolo gyInformation ,
2006 ( 15 ): 39-41.
面速度分布如图 8 所示。
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一次风
LIFen g rui , GUO Wei.Reviewonlowloadstead ycom-
参数 煤粉量 ( 含煤粉 中心风 内二次风 外二次风
bustionoflar g ecoal-firedboiler [ J ] .JilinElectricPower ,
水分)
2001 ( 2 ): 30-32.
-1
数量 /( k g · s ) 1.784 6.549 0.081 1.272 2.868
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温度 / ℃ - 58 275 275 275
术研究[ J ] . 华中电力, 2002 , 15 ( 6 ): 47-49.
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withlowload [ J ] .Huazhon g ElectricPower , 2002 , 15
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收稿日期: 2022-06-17
图 7 20% 负荷原燃烧器与浓缩器内径减小为 ( 本文编辑: 赵艳粉)
770mm 燃烧器截面温度分布( K )
从数值模拟计算结果来看, 浓缩器内径收缩
后, 燃烧器出口高温区向近喷口处移动, 并且温度