无烟煤混煤煤粉燃烧器的设计及数值仿真分析

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1、学校编码10390分类号TK223学号201312951022密级农业推广硕士专业学位论文无烟煤混煤煤粉燃烧器的设计及数值仿真分析指导教师：何宏舟教授邱性通高级工程师作者姓名：王志建申请学位级别：硕士领域名称：农业机械化论文提交日期：2015年5月04日论文答辩日期：2015年6月10日学位授予单位：集美大学学位授予日期：2015年6月答辩委员会主席：李钟慎教授论文评阅人：农业推广硕士专业学位论文无烟煤混煤煤粉燃烧器的设计及数值仿真分析DesignandNumericalAnalysesofaAnthraciteBlendedPulve

2、rizedCoalBurner作者姓名：王志建指导教师：何宏舟教授邱性通高级工程师领域名称：农业机械化学位授予单位：集美大学论文答辩日期：2015年06月10日学术诚信声明兹呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。本人依法享有和承担由此论文产生的权利和责任。声明人（签名）保护知识产权声明本人完全了解集美大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被査阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描

3、等复制手段保存、汇编学位论文。同意集美大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。作者（签名〕：土么良导时IHMy叩0]:/fv、无烟煤混煤煤粉燃烧器的设计及数值仿真分析摘要针对福建无烟煤极难燃的问题，本文结合旋流燃烧器的运行优点和超细煤粉良好燃烧效果，利用优质烟煤高效的助燃煤粉特性，开发出一种烟煤助燃超细无烟煤的新燃烧器—新型旋流浓淡煤粉燃烧器(NewTypeBiasCombustionSwirlBurner，简称(NTBCSB))，并对其燃烧特性进行了详细的研究。新型旋流浓淡煤粉燃烧器充分考虑了影响煤粉着火和燃

4、烧的煤粉气流与高温烟气的迅速强烈混合问题：通过合理的配风和特殊的结构，从而实现了烟煤助燃无烟煤粉的效果。燃烧器一次风通道内设置煤粉浓缩装置，从而实现煤粉的浓淡燃烧；一次风管出口的缩口有利于提高出口煤粉的惯性动量，能够使煤粉颗粒进入炉膛后即能进入回流区，而不会过早地向二次风扩散；中等强度的旋流二次风能促进烟煤与无烟煤混合燃烧，并加强气流扰动；三次直流风的补入能够稳定火焰，并降低火焰温度，减少NOx的排放。对新型旋流浓淡煤粉燃烧器建立了三维数值计算模型，利用专业的计算流体力学软件ANSYSCFX并对采用新型燃烧器的煤粉工业锅炉炉膛燃烧室内的

5、气固两相流场、压力场、温度场和浓度场进行了模拟仿真。并对采用新型旋流浓淡煤粉燃烧器工业锅炉炉膛燃烧室内的回流区进行了立体分析；通过颗粒场模拟，分析了煤粉在喷出燃烧器后在炉膛燃烧室内的分布和运动状态。对采用新型旋流浓淡煤粉燃烧器与改进前的旋流燃烧器的工业锅炉炉膛燃烧室分别进行单烧烟煤、超细无烟煤以及烟煤与超细无烟煤混煤三种工况的燃烧特性分析,仿真结果表明：该燃烧器具有良好的稳燃性能，并且有效的降低NOx排放。关键词：工业锅炉；新型旋流浓淡煤粉燃烧器；超细煤粉；混煤；数值仿真IDesignandSimulationAnalysesofaAn

6、thraciteBlendedPulverizedCoalBurnerAbstractBasedonthereasonsofthepoorcombustionoftheanthracite,anewburnerbasedonanormalpulverizedcoalburnerisdesignedinthispapertosolvethepoorcombustionoftheanthracite,namelytheNewTypeBiasCombustionSwirlBurner(NTBCSB),Bymeansofnumericalsim

7、ulationtheoryanalysisstudiesonthestablecombustionperformanceofNTBCSBareperformedindetail.TheNTBCSBdesignstakethemixtureoftheprimaryair-pulverizedcoalflowandtherecirculationfluegasintoconsiderationcarefully,byreasonableairdistributionandspecialstructure,toachievedesiredbi

8、tuminouscoalcombustioneffectofculm.Thepulverizedcoalfromtheprimaryflowductcanbeconcentratedintheboundar