燃烧器四角切圆布置炉膛内非对称冷态流场的数值模拟

工程热物理学报 , 2014, 35(5): 952-955.

燃烧器四角切圆布置炉膛内非对称冷态流场的数值模拟

赵明 ^1, , 黄凯 ^2, , 王慧 ^3, , 沈云羿 ^4, , 杨茉 ^5,

1.上海理工大学动力工程学院,上海200093

2.上海理工大学动力工程学院,上海200093

3.上海理工大学动力工程学院,上海200093

4.上海理工大学动力工程学院,上海200093

5.上海理工大学动力工程学院,上海200093

关键词：锅炉 , 四角切圆 , 冷态流场 , 热偏差 , 数值模拟

Numerical Simulation of Asymmetrical Cold Flow in a Boiler Furnace With Four Corners Tangential Firing Structure

ZHAO Ming ^1, , HUANG Kai ^2, , WANG Hui ^3, , SHEN Yun-Yi ^4, , YANG Mo ^5,

1.上海理工大学动力工程学院,上海200093

2.上海理工大学动力工程学院,上海200093

3.上海理工大学动力工程学院,上海200093

4.上海理工大学动力工程学院,上海200093

5.上海理工大学动力工程学院,上海200093

Keywords： boiler , four corner tangential firing , cold flow , thermal deviation , numerical simulation

以燃烧器四角切圆布置的超超临界塔式锅炉炉膛内的流动换热为背景,利用Fluent软件通过数值模拟研究了一个物理和几何结构完全对称的三维炉膛内冷态流场变化情况,选用6个燃烧器喷嘴出口速度作为不同的工况来计算炉内的流场,速度变化范围为5～30 m/s,湍流模型采用雷诺应力模型.计算结果表明,随着出口气流速度的增大,流动呈现出的切圆半径越来越大;当喷嘴出口速度小于等于10 m/s时,在所用计算模型下,流体速度场呈中心对称结构,切圆中心位于中央;随着出口速度的持续增加,流场从中心对称结构逐步转变成非中心对称结构,切圆中心发生明显偏斜.数值结果表明,即使几何结构完全对称且边界物理条件也完全对称的燃烧器四角切圆布置的炉膛中的流动,仍然可能是非对称的,这是造成烟气侧热偏差的可能的原因之一.

参考文献

[1]	Chungen Yin;Lasse Rosendahl;Thomas J. Condra .Further study of the gas temperature deviation in large-scale tangentially coal-fired boilers[J].Fuel,2003(9):1127-1137.
[2]	Yuegui Zhou;Tongmo Xu;Shien Hui;Mingchuan Zhang .Experimental and numerical study on the flow fields in upper furnace for large scale tangentially fired boilers[J].Applied thermal engineering: Design, processes, equipment, economics,2009(4):732-739.
[3]	Ho Young Park;Se Hyun Baek;Young Ju Kim;Tae Hyung Kim;Dong Soo Kang;Dong Woong Kim .Numerical and experimental investigations on the gas temperature deviation in a large scale, advanced low NOx, tangentially fired pulverized coal boiler[J].Fuel,2013(Feb.):641-646.
[4]	王慧,杨茉,王治云,吕进,陈赛科,黄凯.对称结构锅炉炉膛内非对称流动机理分析[J].工程热物理学报,2013(11):2162-2165.

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