高目煤粉涡流雾化技术工程应用研究

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1、学校代号10536学号12103010338分类号U415密级公开硕士学位论文高目煤粉涡流雾化技术工程应用研究学位申请人姓名李思思所在学院汽车与机械工程学院指导教师游小平教授学科专业机械工程研究方向现代筑养路机械设计理论及设备论文提交日期2015年04月学校代号：10536学号：12103010338密级：公开长沙理工大学硕士学位论文高目煤粉涡流雾化技术工程应用研究学位申请人姓名李思思指导教师游小平教授所在学院汽车与机械工程学院专业名称机械工程论文提交日期2015年04月论文答辩日期2015年05月答辩委员会主席周志雄教授TheTec

2、hnologyEngineeringApplicationResearchofHighMeshPulverizedCoalVortexAtomizerbyLiSisiB.E.(ChangshaUniversityofScience&Technology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinDisciplineofMechanicalEngineeringinChangshaUnivers

3、ityofScience&TechnologySupervisorProfessorYouXiaopingMay,2015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巧所取得的研究成果。除了文中特别加标注引用的内容外，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。ｔｕ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口．作者签名：夺漫、漫曰期年已月叫曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学

4、校有关保留，同意学校保、使用学位论文的规定留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阔和借．阅。本人授权长沙理工大学可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，可采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授枚中国科学技术信息研究所将本论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并’通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于’１、保密□。，在年解密后适用本授权书２、不保密团。＂＂（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）作者签名：曰期：如吃年。台月〇曰．，涅

5、杳恩｜ｆ导师签名：日期：年女月日摘要本论文所研究的煤粉燃烧器是连续式沥青拌合设备的关键部件,对降低能耗、成本和提高生产率有着非常重要的意义。因而，开展煤粉燃烧器的设计及研究十分必要。本论文首先简单阐述了现有煤粉燃烧器的主要研究成果，并针对20t/h的沥青混合料拌合设备的生产要求研究设计了一款新型高目煤粉涡流雾化燃烧器。确定出新型燃烧器基本结构模型，并对新型高目煤粉涡流雾化燃烧器进行了运行特性、参数计算和结构设计的研究。新型燃烧器中的涡流雾化器可使煤粉进一步破碎并与空气混合均匀，煤粉燃烧更加完全，从而提高了燃烧效率且减少了烟气的排放

6、。接着，本研究对新型高目煤粉涡流燃烧器进行数值建模、仿真分析和样机试验，将燃烧器理论、仿真和试验较好地结合在一起。本文介绍了煤粉燃烧器的数值模拟理论并对新型高目煤粉燃烧器进行了数值模拟试验。主要运用Fluent软件对新型燃烧器内部气流流动状态以及煤粉颗粒运动情况作了模拟与分析，其中湍流部分采用(Realizablek)可实现模型,煤粉空气混合流采用气固两相流模型。再根据不同的叶片倾斜角度模拟不同试验情况，对比分析仿真结果，选取最佳叶片倾斜角。并通过试验表明涡流雾化器对煤粉空气混合流有着积极影响，促进了煤粉空气混合均匀。由此验证了新

7、型高目煤粉涡流雾化燃烧器设计的合理性。本研究设计的高目煤粉涡流雾化器能很好的实现了高目煤粉在燃烧场中的涡流化与雾化两个功能。同时本文对高目煤粉涡流雾化器应用在沥青混合料拌合设备上进行了现场试验。通过改变一、二次风速进行的正交试验验证了最佳一次风速、二次风速大小。并通过与原有燃烧器进行了对比试验，验证新型燃烧器比原有燃烧器的能源消耗量降低了8.2%，烟气排放浓度降低了10%，很好的实现了能源节约与环境保护的兼顾。通过数值模拟及现场试验验证了新型高目煤粉涡流雾化燃烧器在实际应用中能够实现良好的性能和作用。关键词：沥青拌合设备；煤粉燃烧器；

8、涡流雾化技术；机理分析；数值模拟；试验分析IABSTRACTThepulverizedcoalburnerresearchedinthispaperisthekeycomponentsofthecontinuousasp