四角切向燃燒煤粉鍋爐爐內噴鈣的數值模擬.pdf

1、大氣是人類賴以生存的最基本的環(huán)境因素，但是，近年來隨著經濟的飛速發(fā)展，能源的消耗急劇增長，大量化石燃料燃燒產生的工業(yè)廢氣，使大氣環(huán)境質量日趨惡化，不但阻礙了經濟的可持續(xù)發(fā)展，而且危及人類的生存。燃煤電廠SO<,2>排放是目前我國大氣污染控制領域最為緊迫的任務。在眾多脫硫工藝中，爐內噴鈣脫硫是目前最經濟的干法脫硫工藝，但其效率有待提高。 CFD技術是20世紀70年代伴隨計算機技術的發(fā)展而發(fā)展起來的，是集流體力學、數值計算方法以及計

2、算機圖形學于一體，利用相應的數值計算方法求解數學方程和預測動量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞、化學反應以及相應的物理現(xiàn)象的一門科學。經過近半個世紀的發(fā)展，CFD技術已日臻成熟，出現(xiàn)多種CFD通用商業(yè)軟件，可有效解決不同行業(yè)不同類型的具體問題，在解決工程實際問題方面得到廣泛應用。FLUENT軟件就是目前功能最全面、適應性最廣、國內使用最廣泛的CFD軟件之一。 爐內噴鈣脫硫工藝中，石灰石與煙氣的混合條件是影響脫硫效率的重要因素。本文針對C

3、G-670/13.7-M型煤粉鍋爐爐內噴鈣脫硫過程，應用FLUENT商業(yè)軟件，對爐內氣固兩相流流場進行了數值模擬，得到了氣固兩相的速度場和石灰石顆粒的運動軌跡，分析了在不同噴射情況下爐內空氣動力場特性及石灰石顆粒的分布情況。本文采用SIMPLE算法，將煤粉氣流視為連續(xù)相介質，將石灰石顆粒相視為離散相介質，考慮兩相之間的質量、動量轉換，對爐內噴鈣進行冷態(tài)數值模擬。氣相湍流輸運采用適用范圍廣的標準κ-ε雙方程模型進行模擬，石灰石顆粒的跟蹤采

4、用隨機軌道方法。先計算連續(xù)相流場，收斂后，再加入顆粒相，采用DPM(Discrete Phases Model)模型進行迭代計算。 本文對石灰石噴嘴的噴射速度(60m/s、70m/s、80m/s和90m/s)，石灰石噴嘴向下傾斜的角度(0°、20°、30°、40°和45°)及石灰石噴嘴的布置位置(26m和28m)幾種情況分別進行了爐膛流場數值模擬，綜合比較模擬結果，得出了石灰石噴嘴的最佳噴射設置。文中的模擬結果較為真實地反應了爐