天然气助燃的煤粉燃烧器设计及数值仿真

《天然气助燃的煤粉燃烧器设计及数值仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校编码10390分类号TK223学号201312951011密级农业推广硕士专业学位论文天然气助燃的煤粉燃烧器设计及数值仿真指导教师：何宏舟教授黄庆跃高级工程师作者姓名：刘众擎申请学位级别：硕士专业名称：农业机械化论文提交日期：2015年4月7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：农业推广硕士专业硕士学位论文天然气助燃的煤粉燃烧器设计及数值仿真DesignandNumericalAnalysesoftheGasSurpportedPulverizedCoalBurner作者

2、姓名：刘众擎指导教师：何宏舟教授黄庆跃高级工程师专业名称：农业机械化学位授予单位：集美大学论文答辩日期：2015年6月10日学术诚信说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宄成果。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宄成果。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）：时间：純年⑶洲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，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意集美大学可

3、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）：导师（签名）：天然气助燃的煤粉燃烧器设计及数值仿真摘要我国利用的一次能源主要是煤炭，并且煤炭资源丰富，其中无烟煤等低挥发分煤种的储量占有较大比例。对于无烟煤等低挥发分煤的清洁燃烧问题，一直以来都受到国内外学者和专家的关注。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，利用天然气的可以高效助燃煤粉特点，开发出一种新的燃烧器—天然气助燃的煤粉燃烧器，并对其对煤粉的稳燃效果进行分析。天然气助燃的燃烧器结构设计的目的是使天然气能够及时着火，并能及时补入煤粉气流，让天然气与煤粉边混合边燃烧，

4、促进煤粉及时着火，并在燃烧过程中能够使煤粉处在较高的温度环境下吸收足够的热量进行稳燃，使煤粉能够较小的炉膛空间里能够高效燃尽。本文对天然气助燃的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并对燃烧器的流场、颗粒场、温度场和浓度场进行了模拟仿真。通过流场模拟，分析了燃烧器的结构对天然气助燃煤粉的影响；通过颗粒场模拟，分析了煤粉在喷出燃烧器后的分布和运动状态；通过浓度场模拟，分析了天然气与煤粉混合的区域和混合效果；通过温度场模拟，分析了天然气助燃煤粉的方式和助燃效果。天然气助燃的煤粉燃烧器重点强调天然气与煤粉的混合效果：煤粉从一次风

5、管喷出后，在带有缩口的一次风管扩口的作用下，集中分布在预燃室回流区边界；同时，天然气由中心风管混合气喷嘴喷出后，着火的天然气，以一定的角度吹入煤粉气流，及时与煤粉混合燃烧。风速较高的旋流前二次风，除有利于形成回流区和加强气流扰动外，还能吹扫预燃室壁面，避免预燃室结渣和积粉。关键词：天然气助燃的煤粉燃烧器；数值仿真；无烟煤；超细煤粉IDesignandNumericalAnalysesoftheGasSurpportedPulverizedCoalBurnerAbstractTheprimaryenergysourceiscoal-basedinchina,an

6、dtherearerichcoalresourcesinourcountrywherethelowvolatilecoalslikeanthraciteaccountsforalargeproportion.Accordingtotheexperienceofpulverizedcoalburnerdesign,anewburnerbasedonanormalpulverizedcoalburnerisdesignedinthispapertosolvethepoorcombustionoftheanthracite，namelytheGasSurported

7、PulverizedPoal(GSPC)burner.Inthispaper,athree-demensionalnumericalcalculationisestablishedtotheGSPCburner,thefieldsofflow,particals,temperatrueandconcentrationarenumericalsimulated.Theinfuluenceoftheburner’sstructuretotheeffectofthenaturalgassurpportingtheanthraciteisanalyzedbythefl

8、owfieldcalculation,