洁净煤技术

作者：肖寒, 蒙晨玮, 吴玉新, 冯乐乐, 张海, 张缦

关键词：燃尽风,二次再热锅炉,热量分配,NOx,热流分布

合理的燃尽风率对降低NOx 排放十分关键,也显著影响大容量锅炉炉膛内的燃烧和传热特 性。 针对1000MW超超临界二次再热塔式锅炉开展三维CFD数值模拟,研究燃尽风(OFA)率对于 炉内NOx 生成及吸热量分配的影响规律。 模型采用贴体六面体非结构网格,通过用户自定义函数 (UDF)设置炉膛及各受热面的壁面温度;煤粉颗粒在炉内的运动及燃烧过程基于随机轨道法计算, 采用Realizablek-ε 模型模拟四角切圆炉内的湍流流动,采用离散坐标(discreteordinates,DO)法计算 炉内辐射传热;采用简化概率密度函数(probabilitydensityfunction,PDF)模型模拟湍流与化学反应的 耦合特性。 结果表明,燃尽风率对炉内的温度分布、炉膛的吸热比率以及污染物排放情况均存在显著 影响。 当燃尽风率在0~40%时,主燃区的平均温度随燃尽风含量的增大先升后降,而燃尽风区域的 平均温度则随着燃尽风率升高显著上升。 随着燃尽风率的升高,由于温度和氧含量变化等共同作用, 原始NOx 排放量先降后升,燃尽风率在11%~25%时达到最低。 随燃尽风率从0增至25%,锅炉炉 膛吸热比率降低12%,过热器、再热器、省煤器等对流受热面的吸热比例相应增加。 当燃尽风率大于 25%时,炉膛吸热比例的降低趋势减缓。 因此,建议在锅炉设计中应综合考虑OFA比例变化对炉膛 吸热量以及污染物排放的影响。

来源：2019年第04期

《洁净煤技术》期刊编辑部

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