颗粒附壁燃烧机理及模拟方法探讨

在燃用固体燃料,如生物质、煤、固体废弃物时,都存在一定程度的附壁燃烧现象．以燃煤液排渣燃烧器为例,探讨了颗粒在熔融面上的沉积、流动以及燃烧机理．并针对现有煤粉燃烧程序在液排渣燃烧器模拟上的局限,开发了一种考虑液渣流动的附壁燃烧模型,给出了总体的计算框架．通过对不同壁面处理方式下计算结果的比较,分析了不同手法的优劣和特点,为液排渣燃烧器的正确模拟提供一种完整的思路,对生物质或固体废弃物燃烧模拟起到一定的参考作用．

强旋流燃烧中固体燃料沉积特性的模型化

在强旋流燃烧中,固体颗粒向壁面的沉积趋势急剧增强,高温下甚至发生附壁燃烧和熔渣流动等复杂现象。考虑到现有理论模型的缺陷,本文首先构建了相关的颗粒沉积、附壁燃烧和熔渣流动的子模型,并考察了在煤和木粉不同掺混比下,固体颗粒的沉积特性以及渣层的熔融特性。研究结果表明,在同样粒径时,木粉的沉积能力比煤粉弱很多,形成飞灰排放的趋势更加明显;与纯煤工况相比,适量木粉的添加,不但可以提高燃烧性能,同时也可以促使颗粒和沉积表面的快速熔化,有利于形成连续稳定的液渣层。本文的模型和数值模拟研究能够定量地反映出强旋流燃烧时的颗粒沉积规律,对于燃烧工程设计有一定的参考价值。