HT-NR3型旋流燃烧器火焰的数值模拟

通过数值模拟的方法研究了HT-NR3型旋流燃烧器的火焰流场特点。该燃烧器的回流区为环形,包围了一次风。一次风中煤粉颗粒在一次风管出口呈现外浓内淡的分布特点,其中浓煤粉区域靠近回流区,便于回流区高温烟气加热煤粉,有利于稳燃和煤粉中挥发分的析出。析出的挥发分形成了一个较大的还原区,有利于降低氮氧化物的生成。但是由于二次风的扩展角较大,使得二次风在回流区下游混入一次风的能力降低,这就造成了煤粉颗粒未燃尽的可能性增加。此外这种未燃尽的颗粒,会冲刷水冷壁和过热器管,可燃成分在受热面沉积,也会造成受热面的结渣和高温腐蚀。

低NO_x旋流燃烧器的数值模拟

HT-NR3型低氮旋流燃烧器在我国大型电站锅炉中应用较多,但很多采用HT-NR3型燃烧器的锅炉侧墙水冷壁经常发生严重的高温腐蚀问题。文中通过数值模拟的方法研究了该旋流燃烧器的火焰和污染物排放特点,分析了燃烧器外二次风叶片角度对NOx的排放和水冷壁腐蚀之间的关系。模拟结果表明:燃烧器炉膛出口处焦炭颗粒的浓度、回流区的尺寸在叶片角度为45°时分别达到最小和最大。在叶片角度为45°时煤粉颗粒燃尽情况较好,因而在不考虑灰分的情况下,能够减少颗粒物对水冷壁的冲刷。炉膛出口处的NO浓度的统计显示,45°叶片时较其他两个工况的NO浓度稍高。