mw“w”型火焰锅炉燃烧过程的数值模拟

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1、学校代号：10536学号：0910602473密级：公开长沙理工大学硕士学位论文600MW“W"型火焰锅炉燃烧过程的数值模拟学位申请人姓名廛正仨导师姓名及职称萱丛!验副熬握送涯逊数握培养单位量逆堡王太堂专业名称热能工程论文提交日期2Q12生垒旦论文答辩日期2Q12生三屋22旦答辩委员会主席龚堂整数援．Numericalsimulationonthecombustionprocessof600MWW-shapeflameboilerbyPIZhengrenB．E．(Shaoyanguniversity)2009Athesissubmitt

2、edinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinThermalEnergyEngineeringinChangshaUniversityofScience＆TechnologySupervisorAssociateProfessorCaoXiaolinProfessorHongYuanboMay,2012长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内

3、容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：矽卫仁日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、

4、不保密团。(请在以上相应方框内打“√")作者签名：良正／Iz日期：加}2年莎月)烟刷磴轹声，．耖C≥．--醐∥嘞堋形日摘要本文针对某电厂一台600MW超临界“W"型火焰锅炉运行中出现受热面爆管频繁、NO。排放量高等问题，利用FLUENT软件对锅炉炉内燃烧过程进行模拟，研究不同负荷、不同煤种、不同煤粉细度及不同配风方式对炉内燃烧过程的影响规律，并针对温度场分析爆管的可能性原因，为锅炉运行中减少受热面爆管和降低NOx排放量提供指导。首先，建立锅炉炉内燃烧过程中的数学模型，包括：质量、动量和能量守恒方程组、炉内湍流流动模型、气固两相流动模型、

5、挥发分析出和燃烧模型、脱挥发分焦炭燃烧模型、炉内辐射模型及污染物NO。形成模型。其次，对锅炉总体结构进行了介绍，并建立锅炉的物理模型，同时，设定锅炉入口边界、出口边界及壁面边界条件。最后，以锅炉实际运行参数为基础进行数值模拟，用计算得到的结果与现场实测数据进行对比，验证了模拟计算中所选模型的准确性，然后以实际工况所选模型为标准，进而对其他工况展开计算，研究炉内不同负荷、不同煤种、不同煤粉细度和不同配风方式对锅炉炉内速度场、温度场、02浓度场、NO浓度场的影响。计算结果显示：600WM炉内速度场、温度场较对称；450MW时，炉内速度场、温

6、度场对称性差，高温火焰冲刷水冷壁严重，炉内温度梯度大，NOt4}放量最高；350MW时，炉内速度场、温度场较对称，火焰中心较低，高温火焰冲刷冷灰斗严重；不同煤种时，炉内火焰中心位置不同，这可能使得炉内温度场出现脉动，另外，NO排放量主要由燃料中N元素决定；煤粉细度越小时，炉内总体温度提升，温度场更均匀，NO出口浓度降低；当前后拱上、前后墙风量比不同时，炉内速度场、温度场对称性变差，高温火焰冲刷受热面严重，NOSY放量升高。总之，负荷变化、煤种变化及配风方式变化会引起炉内燃烧产生脉动，高温火焰冲刷受热面，严重时，导致受热面爆管。关键词：“

7、W"型火焰锅炉：数值模拟；速度场；温度场；爆管；NO浓度场ABSTRACTInordertosolvetheproblemsoccurringina600MWsupercriticalW-shapeflameboilerofcertainpowerPlant，suchaspipeexpansioninheatingsurface，highNOxemissions，numericalsimulationonthecombustionprocessoftheboilerisconductedwiththesoftwareofFLUENTin

8、researchingtheeffectofdifferentloads，differentcoals，differentparticlesizeofpulverizedcoal，differentaird