260t-h四角切圓鍋爐爐內(nèi)冷態(tài)流場的數(shù)值模擬研究.pdf

1、四角切圓鍋爐的實驗研究，需要耗費大量的人力與物力。隨著計算流體力學(xué)的發(fā)展，數(shù)值模擬技術(shù)被越來越多的用到工程研究領(lǐng)域中，成為鍋爐流場特性研究的重要技術(shù)手段。本文以260t/h四角切圓鍋爐為研究對象，對其設(shè)計工況以及變工況下的爐內(nèi)冷態(tài)流場特性進行了數(shù)值模擬研究。 針對四角切圓鍋爐數(shù)值模擬過程中存在的偽擴散現(xiàn)象，首先對網(wǎng)格類型進行對比分析，確定采用四面體網(wǎng)格剖分方案，并針對爐內(nèi)流場的特性，采用非一致化網(wǎng)格劃分技術(shù)：然后對不同湍流模型和

2、差分格式進行對比分析，最終選用與四面體網(wǎng)格相匹配的可實現(xiàn)κ-ε湍流模型和高精度QUICK格式，計算結(jié)果表明，該方法可以有效地減小偽擴散。 在260t/h四角切圓鍋爐的設(shè)計工況下，對其爐內(nèi)冷態(tài)流場進行數(shù)值模擬，并對各個截面的速度矢量、壓力以及湍動能的分布規(guī)律進行分析研究，總結(jié)出了爐內(nèi)空氣動力場的特性；模擬結(jié)果表明：由于爐內(nèi)一、二、三次風(fēng)切圓直徑各不相同，使得爐內(nèi)流場變化較大，并出現(xiàn)了較嚴重的氣流沖刷墻壁現(xiàn)象，容易造成水冷壁結(jié)渣。

3、 在上述工作基礎(chǔ)上，通過改變?nèi)慷物L(fēng)切圓直徑，來研究爐內(nèi)冷態(tài)流場的特性，結(jié)果表明：增加二次風(fēng)的切圓直徑，使得射流剛性增強、爐內(nèi)氣流充滿度增加，并使煤粉顆粒在爐膛內(nèi)的行程增加，有利于煤粉的燃盡，從而提高鍋爐效率，還有利于防止爐膛出口受熱面的結(jié)渣：但二次風(fēng)切圓直徑過大，會使射流偏向壁面，導(dǎo)致水冷壁結(jié)渣：當二次風(fēng)切圓直徑與三次風(fēng)切圓直徑大小相等時，效果較好。 在中二次風(fēng)位置，采用兩角對沖、兩角相切的布置方式，研究了不同切圓直徑