DRB-4Z型旋流煤粉燃烧器流场及燃烧特性数值模拟

摘要

目前大容量的机组普遍采用对冲式锅炉,对冲式锅炉的燃烧效果取决于燃烧器性能。为了分析DRB-4Z型旋流煤粉燃烧器流动及燃烧特性,运用Fluent软件对单只燃烧器流场分布和某单机容量1000 MW超超临界机组(采用DRB-4Z型旋流煤粉燃烧器)燃烧过程进行模拟仿真。研究了一次风风速,内、外二次风风速,旋流强度对一次风刚度、回流区位置和范围的影响。对单只燃烧器流场模拟结果表明:DRB-4Z型旋流煤粉燃烧器一次风风速与回流区范围呈反比,额定负荷下一次风风速为16 m/s时流场分布较好,低负荷时一次风风速不宜低于12 m/s,避免煤粉着火点距燃烧器出口过近,高负荷下一次风风速不宜超过20 m/s,保证煤粉在燃烧初期得到充足的热量;内、外二次风风速与回流区范围成正比;内二次风风速28 m/s、旋流强度0.75时流场分布较好,对易燃煤种内二次风叶片开度可设置为30°、旋流强度为0.52,推迟一次风与内二次风的混合降低NO_(x)生成。对难燃煤种内二次风叶片开度可设置为50°、旋流强度为1.02,保证回流区卷吸到足够的高温烟气使煤粉稳定燃烧;对锅炉燃烧过程模拟结果表明:炉膛中上层燃烧器区域温度最高,最高温度可达1900 K,主燃区处于严重缺氧状态,主燃区严重缺氧虽可降低NO_(x)生成,但还原性气体CO与H_(2)S在燃烧器出口区域大量生成,易造成水冷壁高温腐蚀。