赵伶玲
,
周强泰
,
赵长遂
工程热物理学报
本文应用贴体坐标结构化网格对复杂曲面的花瓣燃烧器进行了三维(360°)煤粉燃烧的数值模拟.给出了在75%BMCR和55%BMCR工况下花瓣燃烧器的流场和浓度场,重点分析了花瓣燃烧器的稳燃原理和特性.计算结果表明,在花瓣稳燃器的作用下,煤粉气流进入炉内能立即在瓣后的径向回流区内着火燃烧,并在此区域形成稳定的"值班火焰",为整个风粉气流的着火燃烧提供稳定的热量来源.有利于低挥发分煤在广泛负荷范围内的稳定着火和完全燃烧.
关键词:
花瓣燃烧器
,
数值模拟
,
煤粉燃烧
,
值班火焰
张卫军
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黄喜洙
,
吴雪琦
,
王维妍
,
潘妮
钢铁
直燃式煤粉热风炉是球团矿生产中为精矿粉干燥回转窑提供热源的燃烧炉.介绍了炉子的三维结构设计、重要热工参数的计算及煤粉燃烧的连续点火问题、炉内结焦问题和煤粉炉除尘问题的解决方法.该炉在鞍钢弓长岭球团厂获得成功应用并成为示范炉.
关键词:
煤粉燃烧
,
直燃式热风炉
,
两用烧嘴
,
三维设计
傅培舫
,
方庆艳
,
姚斌
,
周怀春
工程热物理学报
本文根据反应动力学的简单碰撞理论(SCT),建立了气固两相反应通用模型,进一步研究了煤焦燃烧和燃尽的统一动力学模型;粉煤悬浮燃烧时挥发分的析出模型也可包含在该模型中;该模型充分考虑了粉煤在热天平中与在炉内燃烧条件下氧气浓度和氧气可达比表面积变化规律的差异,并给出了计算活化能函数和氧气可达比表面积的新方法,可提高利用热天平获取的动力学参数对炉内煤粉燃烧速率预报的准确性.通过热重分析和已经报道的试验数据对模型的合理性进行了检验.
关键词:
煤粉燃烧
,
SCT动力学模型
,
活化能函数
,
氧气可达比表面积
,
TGA
傅培舫
,
周怀春
,
方庆艳
,
姚海
工程热物理学报
通过FESEM和EBSP对煤粉在TGA、DTF和电站锅炉内燃烧过程中的亚观和微观形态及碳的含量变化的研究表明:炭的形态可分为5类:薄壁网架炭、厚壁网架炭、浅孔实体炭、实体炭和含碳矿物;同一煤样同一温度条件下炉内炭比TGA和DTF中的炭具有更大的反应比表面积;炉内炭的表面含碳量变化不大,不存在低温反应器的表面灰壳,因此,应用球形灰壳理论预报炉内煤粉的燃烧速率是值得怀疑的;亚观形态与微观形态间不存在几何分形上的自相似性.
关键词:
煤粉燃烧
,
亚观形态
,
微观形态
,
FESEM
,
W型锅炉
傅培舫
,
方庆艳
,
周怀春
工程热物理学报
为了较准确地预报炉内煤粉燃烧速率,正确区分TGA中滞止煤粉表面与炉内载流煤粉表面氧气浓度的变化规律是非常关键的.从TGA中非稳态条件下坩埚内颗粒表面氧气浓度分布的数理解知,煤样的氧化过程是同时进行的,只是上部的氧化速率大一些,底部的氧化速率小一些;同一样品,同一升温速率,试样的堆积厚度的差异,会影响实验结果的重复性.分析表明,在初始和反应结束时,坩埚内颗粒表面氧气浓度等于环境浓度;反应速率达到最大值时,颗粒表面氧气浓度达到最小值.颗粒在炉内流动燃烧过程中,环境中氧气浓度值是单调减少的,煤焦表面氧的浓度是非线性变化的.
关键词:
煤粉燃烧
,
非稳态传质
,
浓度分布
,
TGA
欧阳奇
,
温良英
,
白晨光
,
张生富
钢铁研究学报
应用机器视觉理论,引用微元积分思想建立了辐射图像信息与高炉风口回旋区二维温度场梯度分布的关系模型,并针对CCD非接触测量回旋区温度过程中因温度过高易出现CCD输出过饱和电流问题,提出了大于CCD噪声总量和防止饱和电流输出的快门时间控制模型.通过小型煤气燃烧实验和高炉风口现场实验表明:该温度检测算法正确,快门控制模型能有效地防止图像出现"白炽"现象,提高了温度测量峰值.
关键词:
回旋区
,
煤粉燃烧
,
温度梯度
,
机器视觉
周力行
,
李力
,
李荣先
,
张健
工程热物理学报
本文首次用双流体-轨道(连续介质-轨道CT)模型对大尺寸四角喷燃炉内气粒两相流动及煤粉燃烧进行了模拟.该模型基于欧拉气相方程组、欧拉颗粒连续方程和动量方程以及拉氏颗粒能量和质量变化的方程,对各子模型用k-e-kp两相湍流模型,EBU-Arrhenius湍流燃烧模型,煤粉颗粒的水分蒸发,热解挥发和焦炭燃烧的扩散-动力模型,DO(离散坐标)辐射模型.采用了将坐标扭转一定角度的方法减小入口射流和网格斜交造成的伪扩散.编制了LEAGAPFURNACE-3程序,分别对冷态模型炉内两相流动和大尺寸炉内三维两相流动和煤粉燃烧进行了模拟,并与颗粒轨道(ST)模型的模拟结果进行了对照.采用PDPA对冷态模型炉内气粒两相流场进行了测量.冷态两相流动的模拟与实验结果的对比表明CT模型的模拟结果和实验符合较好,ST模型所得颗粒浓度分布和实验出入较大.热态模拟的结果给出了两相速度,气相温度,组分浓度和壁面热流分布.模拟结果定性合理.模拟结果显示在出口处由于气流旋转,有一局部高温区存在.
关键词:
四角喷燃煤粉炉
,
气粒两相流动
,
煤粉燃烧
,
双流体模型
刘向军
,
徐旭常
,
范宏丽
工程热物理学报
本文对煤粉在四角切向燃烧煤粉锅炉炉膛内的燃烧行为进行了数值研究。在计算中，将煤岩学对煤进行分类研究的思路引入燃烧学，对煤粉中所含不同煤岩类别的煤粒分别进行了研究。结果表明, 煤粉中的部分难燃组分在炉膛内未能燃烬；炉膛出口处颗粒的浓度存在较明显的偏差,右侧浓度较大, 未燃成分较多；煤粉的未燃烬及浓度偏差对四角切向燃烧煤粉锅炉的局部超温爆管现象有直接的影响, 且三次风的影响更为严重。
关键词:
四角切向燃烧煤粉锅炉
,
煤粉燃烧
张宇
,
周力行
,
张健
工程热物理学报
旋流煤粉燃烧器加进口堵塞和煤粉浓缩器可以影响湍流,燃烧温度以及煤粉浓度的分布,从而影响NO的生成与排放.本文用三维相位多普勒颗粒测速仪(PDPA)测量和双流体模型数值模拟研究了堵塞和煤粉浓缩器对旋流煤粉燃烧器内两相流动的影响.实验结果和数值模拟结果基本符合.实验和模拟结果都表明,无论是进口堵塞还是煤粉浓缩器都会增加旋流燃烧器的进口湍流度,同时增加进口轴线附近的颗粒浓度,后者将有利于降低NO排放.
关键词:
煤粉燃烧
,
NO生成
,
堵塞
,
煤粉浓缩器
肖三霞
,
方庆艳
,
傅培舫
,
周怀春
工程热物理学报
采用热天平获得同一种煤在不同升温速率下的TG、DTG曲线,可求出燃烧速率、燃烧温度随燃烬度的变化曲线,根据两个不同升温速率下的数据,可计算出化学动力学参数活化能和指前因子随燃烬度的变化曲线.根据实验数据计算得到四个煤种的反应动力学参数随燃烬度变化的曲线,并预测其中一种煤在第三个升温速率下的燃烧速率随燃烬度的变化曲线,计算结果与实验结果符合较好.用此模型预测了在不同的恒定温度下试验煤种的煤粉燃烧速率随燃烬度的变化趋势.
关键词:
煤粉燃烧
,
反应动力学
,
燃烬度
,
热重分析
