旋流式煤粉分配器内流场数值模拟

王 伟, 高占民,2

(1.吉林大学材料科学与工程学院，吉林 长春 130022)(2.吉林大学辊锻工艺研究所，吉林 长春 130022)

煤粉分配器在锅炉制粉系统中的作用是将煤粉均匀分配到锅炉燃烧器内。为了解决煤粉分配存在的偏差问题[1-3]，研究人员研发了各种各样的煤粉分配器[4-5]，目前应用较多的主要有以下几类：莲式分配器、盘式分配器、球式分配器、格栅型煤粉分配器、双可调煤粉分配器、扩散型煤粉分配器。这些分配器虽然都能将风粉传输到锅炉燃烧器内，但都是以直线传送的方式，会造成煤粉无法均匀分配到锅炉的各个燃烧位置，且直线传输也会产生较大的浓度偏差。为解决该问题，笔者所在的团队设计了一种旋流式煤粉分配器，通过调整煤粉分配器的叶片角度，使煤粉和空气强烈混合形成旋流，实现旋流输送一次风粉，以减少管内煤粉浓度偏差，利于锅炉稳定燃烧。

本文选用在流体流动问题数值模拟中应用广泛的Fluent软件(欧拉法)对旋流式煤粉分配器内流场进行数值模拟。

1 分配器的几何建模及网格划分

由于旋流式煤粉分配器的结构相对复杂，因此不便直接用Gambit建模。本文首先使用UG建立旋流式煤粉分配器的三维立体模型，然后导入到Gambit软件中进行网格划分，设置边界条件以及流体区域。

1.1 旋流式煤粉分配器三维几何建模

用于流体仿真计算的旋流式煤粉分配器三维几何模型如图1所示。该模型能较为透明地展示旋流式煤粉分配器内部空间结构，为整个空间的速度场以及静压场的图形展示做准备。……