660mw超临界墙式切圆燃烧锅炉烟温偏差数值模拟及优化

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1、分类号学号M201371056学校代码10487密级硕士学位论文660MW超临界墙式切圆燃烧锅炉烟温偏差数值模拟及优化学位申请人：冉靖杰学科专业：动力工程指导教师：方庆艳副教授答辩日期：2015年5月21日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterinEngineeringNumericalSimulationandOptimizationoftheGasTemperatureDeviationina

2、660MWSupercriticalWall-TangentiallyFiredBoilerCandidate：RanJingjieMajor：PowerEngineeringSupervisor：AssociateProf.FangQingyanHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外

3、，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，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结果由本人承担。学位论文作者签名：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，即：学校有权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。本人授权华中科技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。保密□，在_____

4、_______年解密后适用本授权书。本论文不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要切圆燃烧方式具有许多优点，在我国得到广泛的应用。切圆燃烧方式主要特点是炉内气流旋转，引起炉内旋转中心低压区卷吸高温烟气，让气流充分混合，形成良好的着火条件和稳定的燃烧环境，并且颗粒在炉内停留时间长，有利于燃尽。但由于炉膛高度有限，炉膛出口仍然存在气流的残余旋转，导致水平烟道处左右侧出现烟速偏差与烟温偏差的现象，使过热器与再热器的管屏左右侧吸热不

5、均匀，出现热偏差现象，情况严重时，导致受热面出现超温爆管事故。因此，研究炉膛出口烟温偏差对提高锅炉运行的安全性、可靠性及经济效益均具有重要意义。本文针对一台660MW的墙式切圆燃烧超临界锅炉开展了烟温偏差优化的数值模拟，并对基准工况炉膛出口参数的模拟结果与实验结果进行了对比，模拟值与实验值相符合。结果表明：炉内形成了良好的切圆燃烧，煤粉颗粒停留时间长，有利于燃尽，NOX排放量较低，在进入分隔屏底前，炉内气流的温度场和速度场分布比较对称；但由于炉内形成逆时针旋转气流，在炉膛出口存在着气流的残余旋转，炉膛出

6、口截面出现比较明显烟温偏差，温度高的区域集中在截面的右下角，炉膛出口截面的速度分布与温度分布呈现左低又高的分布。在基准工况的基础上，依次进行改变SOFA风水平摆角、二次风挡板开度、SOFA风挡板开度的模拟实验和试验研究，分析了其三种变工况对炉膛出口烟气速度与烟温偏差的影响。结果表明：随着SOFA风水平摆角逆时针摆动，炉膛内气流旋转强度减弱，出口截面水平分速度及切圆直径减小，烟温偏差随之减小；随二次风挡板开度增加时，炉膛内气流旋转强度较强，出口切圆直径及水平分速度增大，烟温偏差随之增大；随SOFA风挡板开

7、度增加，其结果与二次风挡板开度增加相反。通过对三组变工况的调整，有效的降低了炉膛出口左右两侧的烟温偏差。关键字：墙式切圆燃烧数值模拟SOFA风二次风烟温偏差I华中科技大学硕士学位论文AbstractInChina,thetangentiallyfiredboilerhasbeenwidelyappliedtocoalfiredpowerplantsformanyadvantages.Itsmainfeatureoftangentiallyfiredfurnaceistherotationofairflo

8、w,formingthelow-pressurerotationcentertoentrainhightemperaturefluegas,tomaketheairflowfullymixed.Andthegoodfireconditionandstablecombustionenvironmentareformed.Moreover,theparticlesstayforalongtimeinfurnace,whichhelpstobur