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我国电站锅炉以燃煤锅炉为主,但煤炭资源分布不均,使用成本高,导致大部分电站锅炉不得不燃用低品质煤,给锅炉的安全运行造成了极大影响。因此,研究煤质特性对锅炉燃烧的影响,对提高燃煤效率、实现锅炉优化运行具有重要意义。本课题在煤粉常规实验分析的基础上,采用数值模拟的方法,研究煤质特性对某电厂660MW对冲火焰锅炉燃烧的影响。
本文对对冲火焰锅炉在国内外的使用发展情况进行了介绍,分析了此类锅炉在结构、运行等方面的优缺点,然后详细介绍了煤粉燃烧数值模拟所需的数学物理模型以及理论依据,最后重点介绍了模拟660MW对冲火焰锅炉炉内燃烧状况的具体情况,用Fluent软件中的前处理软件Gambit对炉膛模型进行了网格划分,并根据电厂给定参数设定了边界条件。通过对炉内速度场、温度场、氧量场、颗粒运动轨迹和氮氧化物、CO的排放等的分析,结果显示:石下江煤炉内温度最高,印尼煤温度最低;石下江煤在炉内的平均停留时间最短,为5.119秒,设计煤停留时间最长,为5.746秒,说明设计煤燃烧最充分;新东煤由于收到基的含氮量最高,燃烧产生的NO也最多,印尼煤由于炉内温度低,容易形成还原性气氛,抑制了NO的生产,所以炉内NO浓度最低;主燃烧区设计煤的CO浓度最高,达到了近0.11%,印尼煤最低,为0.065%左右,并且印尼煤燃烬得最快,在折焰角区域基本燃烬。
通过与电厂实际运行数据相比较,验证了模拟结果的准确性,证明了本课题计算方法的可行性,对该电厂燃煤的选取和锅炉的优化运行具有指导意义。