中等挥发分烟煤回燃逆喷式燃烧数值模拟

姜思源,王永英,周建明,张 鑫,宋春燕

(1.煤炭科学研究总院节能工程技术研究分院,北京 100013;2.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京 100013;3.国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室,北京 100013)

中等挥发分烟煤回燃逆喷式燃烧数值模拟

姜思源1,2,3,王永英1,2,3,周建明1,2,3,张 鑫1,2,3,宋春燕1,2,3

(1.煤炭科学研究总院节能工程技术研究分院,北京 100013;2.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京 100013;3.国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室,北京 100013)

为扩展逆喷室燃煤粉工业锅炉对中等挥发分烟煤的适用性,以大同烟煤为研究对象,利用数值模拟技术,对14 MW旋流逆喷式燃烧器三维建模,模拟了燃烧器内的燃烧组织过程。通过对比挥发分较高的神华煤模拟结果发现:着火位置、供料量和燃烧室温度均是影响中挥发分烟煤燃烧稳定的关键因素,延长高温区域、增加回流区域面积、强化燃烧器燃烧过程组织可有效提高燃烧器对中等挥发分煤种的燃烧效果,根据煤质特性,选择相应的运行条件可起到良好的稳定燃烧作用。结合现场运行,同时对现有燃烧器进行了优化研究,最终确定了14 MW燃烧器燃用大同煤的最佳运行工况,即一次风速为24 m/s、二次风速为10 m/s和进料量为0.35 kg/s的优化运行条件,经对运行过程检测,燃烧器出口和炉膛温度由原来的926.5℃和856.7℃分别升高至1 055.6℃和938.8℃,燃烧效率达到98%以上,燃烧更加稳定。

中等挥发分烟煤;燃烧特性;煤粉燃烧

Key words:middle volatile coal;combustion characteristic;pulverized-coal combustion

由煤炭科学研究总院自主研发的高效煤粉工业锅炉系统自2006年推广示范以来,已在国内大量推广应用,取得了良好的节能减排示范效果,得到了市场的广泛认可[1]。……