空腔部分填充的轻钢复合墙体耐火性能研究

为提升内填充轻钢复合墙体的抗火性能,开展了2块双层石膏板覆面岩棉内填充非承重轻钢复合墙体的抗火试验研究,探究了不同填充层布置对墙体抗火性能的影响。试验结果表明:相较于空腔全填充墙体,龙骨无填充墙体受火过程中热翼缘温升更慢、冷热翼缘温差更小;龙骨无填充墙体的承重抗火性能优于空腔全填充墙体的承重抗火性能。同时,在荷载比为0.27的条件下,相较于空腔全填充墙体,龙骨无填充墙体的耐火极限提升了11.5%左右,且龙骨无填充墙体的施工更为简便。因此,可考虑采用墙柱无填充的构造形式来代替内填充构造以提升该类墙体承重抗火性能。此外,所建立的轻钢复合墙体受火传热模拟方法适用于龙骨无填充、空腔全填充等不同构造形式的墙体,可为后续轻钢墙体抗火研究提供参考。

W型火焰锅炉空气分级模化实验和数值模拟研究

通过空气分级模化实验和数值模拟,研究W型火焰锅炉低NO_(x)燃烧方法。空气分级模化实验表明:在不引入OFA射流的情况下,E层二次风速为F层二次风一半、同时二次风下倾30°的工况取得了较好结果;在引入OFA射流后,由于下炉膛二次风的减弱,势必提高了一次风射流的穿透效果,因此二次风下倾角度宜选择为15°和30°,而OFA风率需要至少大于20%才能达到较好射流穿透效果,因此二次风下倾角度选择为30°较佳。数值模拟结果表明:W型火焰锅炉OFA风率20%、OFA下倾30°、E层二次风速为F层二次风一半和二次风下倾30°工况下,虽然飞灰可燃物含量略有增高,但NO_(x)排放量降低了约30%,取得了良好的低NO_(x)燃烧效果。

220t/h锅炉冷态数值试验研究

针对锅炉传统冷、热态性能试验存在的局限性,以220t/h四角切圆燃烧锅炉为原型,建立其可实现的k-ε数学模型,结合锅炉冷态性能试验,利用计算流体力学软件Fluent模拟炉内空气动力场。数值模拟结果与冷态试验结果的基本一致性和两种结果分布趋势的较好吻合性说明该数值模拟方法能较好地反映炉内真实的流场特性,验证了所建数学模型的正确性及可靠性,为进一步完善锅炉冷态性能试验和进行热态数值试验提供更全面的数据信息。

50MW生物质循环流化床锅炉三维冷态流动和磨损规律的数值模拟

采用欧拉双流体模型进行了50MW生物质循环流化床锅炉三维冷态数值模拟,研究了炉内气-固两相的速度场分布规律,并对炉内磨损进行了计算与分析.结果表明:数值模拟得到的床层压力分布与现场测量得到的床层压力分布有良好的一致性;流化床前后墙壁面不同截面处的固相颗粒体积分数呈现上稀下浓的分布,整体上接近S型分布;前、后墙磨损量最大位置均出现在y=0.95m左右的位置,且前墙所受的磨损大于后墙.

双炉膛四角切圆煤粉锅炉分层掺烧数值模拟及性能试验研究

神华煤容易结焦,单独燃烧可能影响锅炉的安全运行。在一台容量为1025t/h的双炉膛锅炉上,对容易结焦的神华煤和不易结焦的平混煤进行了分层掺烧的数值模拟和性能试验研究,在数值模拟中研究了炉膛内的速度场和温度场的分布,在性能试验中研究了不同掺烧比例下锅炉燃烧特性、排放特性及经济性。研究结果表明:神华煤掺烧量的增多和分层时燃烧位置的提高将导致炉膛结焦倾向增大、NOx浓度下降,但对锅炉热效率影响不明显。并且在不同的分层掺烧方式下,二次风的配风方式有不同的优化值,应通过优化调整试验确定。

旋流燃烧锅炉炉内流场的数值研究

某电站2×600 MW机组锅炉采用了轴向旋流燃烧器,前后墙布置,对冲燃烧。为了更好地了解旋流燃烧锅炉的性能,采用数值模拟的方法对该锅炉炉膛内的流场进行了分析计算。结果表明:采用旋流燃烧器,在锅炉炉膛出口沿宽度的流场分布相对较均匀,仅在两侧速度稍大。另外停投不同层的燃烧器时,对炉内空气动力场及炉膛出口流场影响不大。

抛煤机链条炉增拱冷态空气流场实验与数值研究

某厂65 t/h抛煤机锅炉增设前拱后,通过数值模拟得到炉内冷态空气流场的模拟结果,并与实验测得数据相比误差较小,因此可以验证该数值模型的正确性及可靠性。并以数值模拟的结果研究增拱后炉内冷态空气动力场的特性。

内嵌逆流柱形风帽的冷态模化试验和三维流场的数值模拟

对内嵌逆流柱形风帽进行了冷态模化实验,根据相似理论由冷态试验参数推导出热态运行参数,为循环流化床锅炉设计提供依据。采用RNGk-ε湍流模型对风帽内部流场进行数值模拟,揭示了风帽内部阻力分布情况,为风帽优化设计提供依据。

水煤浆锅炉着火燃烧的影响因素分析

通过冷热态试验研究与数值模拟相结合的方法,分析了加入水煤浆雾矩前后对流场的影响以及水煤浆雾矩在冷热态流场中的差别,得出影响烟气回流形成的3个因素及其重要性:高温烟气受热膨胀以及水煤浆颗粒化学反应导致水煤浆雾矩刚性锐减,由中心向壁面扩散是回流形成的主要因素;水煤浆雾矩的高速射流对回流区形状产生重要影响;旋流燃烧器的旋转射流对回流的影响可以忽略不计.

SCR烟气脱硝冷态实验及数值模拟

针对某660 MW机组的选择性催化还原(SCR)脱硝系统存在脱硝效率低,氨耗量大及氨逃逸率超标的情况,按1∶12搭建了SCR装置的物理模型,在冷态条件下进行了SCR脱硝烟气流场及浓度场冷态实验,同时借助STAR-CCM+软件对其进行数值模拟计算,并对影响SCR脱硝性能的结构参数及各喷氨口喷氨量进行了优化调整。结果表明:数值模拟和冷态实验的结果较吻合;优化调整后的SCR装置脱硝效率得到改善,氨逃逸率降至3mg/m3以下。

蓄热冷态烧嘴结构优化的模拟研究

高温和低氧是高温空气燃烧技术的两个基本特点 ,蓄热烧嘴的结构对炉内氧浓度的分布具有决定性影响。应用Fluent软件计算了蓄热烧嘴在冷态工况下结构和炉内氧浓度分布的关系 。

二次风倾角对W火焰锅炉炉内流动的影响

针对某1025 t/h W型火焰锅炉过热器超温,火焰稳定性差等问题,建立了冷态试验台,并对炉内流动状况进行了单相试验。研究发现:现存在拱上主气流下行深度过浅,火焰行程较短,炉膛充满度较差等问题。利用FLUENT软件对不同F层二次风倾角下炉内的流场进行了模拟。结果表明:适当调整F层二次风倾角,可以有效延长火焰行程,增大拱下回流区,并推荐了最佳角度。

W型火焰锅炉冷态试验及空气动力场数值模拟

对 DG1 0 2 5 /1 8.2 - 1 4型 W火焰锅炉在冷态下进行了全面的测试分析 ,并掌握了锅炉的各种特性 ;在此基础上对一次风和二次配风进行了冷态调平 ,为锅炉运行调整提供了可靠的依据。同时 ,对炉内空气动力场进行了飘带试验研究和计算机数值模拟研究 ,结果表明 :经过合理的一、二次风配置 。

不同配风方式对W型火焰锅炉炉内流动的影响

针对某1 025 t/h W型火焰锅炉过热器超温、火焰稳定性差等问题,建立了冷态试验台,对炉内流动状况进行了模化试验。利用FLUENT软件对炉内一、二次风配比进行了数值模拟计算,阐明了不同配风方式对W型火焰锅炉炉内流场的影响。

燃煤锅炉CO生成特性对锅炉效率及NO_(x)生成的影响机制

以国内某600MW墙式切圆燃烧锅炉为研究对象,在炉膛关键区域布置了高温CO在线监测系统,通过试验与数值模拟计算,研究了炉膛CO生成特性与锅炉效率及NO_(x)排放的关联特性,并建立了低氮综合燃烧指数,以平衡锅炉高效燃烧与低氮排放之间的矛盾.研究结果表明,该锅炉效率随监测的炉膛CO浓度增大呈现先增大后减小的趋势,炉膛NO_(x)排放浓度随炉膛CO浓度的增大而逐渐降低;锅炉CO生成特性与锅炉效率及NO_(x)排放均表现出了显著相关性,优化炉膛CO生成特性能够使得锅炉燃烧效率与氮氧化物排放的综合性能实现优化.锅炉实际运行中,可通过监测与调控炉膛CO浓度,获得低氮综合燃烧指数最大值,以有效平衡锅炉效率与NO_(x)排放之间的矛盾,实现锅炉的高效、低氮运行.

前后墙对冲旋流燃烧锅炉炉膛结渣试验研究和改造实践

采用冷态试验和数值模拟方法研究了前后墙对冲旋流燃烧锅炉炉膛结渣的形成原因,通过现场检查和焦渣形貌观察确定了炉膛结渣的部位主要在燃烧器周边区域.冷态试验结果表明燃烧器出口气流发散是炉膛结渣的主要原因,数值模拟结果进一步表明燃烧器扩锥角度偏大导致了燃烧器出口气流的发散,在燃烧器出口新增加扩锥以减小扩锥角度可以预防结渣,改造后锅炉结渣明显减轻,机组运行安全性显著提高.

一种适用于煤粉工业锅炉燃烧器的冷态流场特性研究

利用试验和数值模拟的方法对一种适用于煤粉工业锅炉燃烧器的冷态流场特性进行了研究.结果表明,回流区的长度随内二次风旋流强度的增大而明显增大,随钝体阻塞率的减小而缩短;燃烧器回流区内的回流速度随一次风风速的增加略有降低,随内二次风旋流强度的增加而增大,随钝体阻塞率的增加呈先增大后减小的趋势.试验结果为该燃烧器的设计和热态试验提供了一定的指导.

链条炉横向配风不均匀性的研究

横向配风不均匀性会严重影响链条炉效率。针对此问题,对一台20t/h链条炉供风系统进行了7个工况的实炉冷态试验,结果表明炉排的侧密封不严和风门变形是造成配风不均的主要原因。以实测数据为边界条件,采用k-ε湍流模型对单风室内部气体流动进行数值模拟,发现扩流压降、动压转化为静压、以及风室内涡流扰动是造成横向配风不均的内在原因。结合国内研究的大风仓小风斗供风系统以及国外垃圾焚烧炉的下饲式供风形式的各自优点,提出了下饲式大风仓小风斗供风系统。对这两种大风仓小风斗进行的数值模拟表明,改进后的供风系统能有效地提高横向配风的均匀性。

生物质发电锅炉炉内冷态流场的数值模拟与火花示踪测试

针对某电厂2号机组改造后由原设计燃料淮南大通烟煤改烧生物质燃料的现状,首先采用Fluent软件模拟了抛煤口改为一次风口并加大二次风量后的炉内流场;其次,对前后二次风射流角度进行了调整,模拟了二次风角度调整后的炉内流场;在确定二次风射流角度后,又模拟了不同风量配比条件下的炉内流场,对比分析得到最佳风量配比条件;在配风系统改造方案实施后,对新配风系统的炉内冷态流场进行了火花示踪试验和研究.结果表明:机组经改造后,炉内的流场比较合理,一次风无明显偏斜,二次风切入一次风主流的位置合理,为机组的热态调试和运行提供了参考依据.

电站锅炉非理想风道流场数值模拟及风量测量技术

本文在对圆形风道理想流场分布研究的基础上,对带挡板、弯管及缩孔等典型非理想流场进行模拟计算与冷态模型试验。研究表明:节流元件前流场分布均匀,适宜进行流量测量;节流元件后,流场分布极不均匀,存在涡流区、低速区,各节流元件间差异较大,无规律性;流场紊乱程度存在差异,非均流段截面流速大于管道速度,弯管较为接近,挡板偏差最大;新型组合式文丘里风量测量装置流量系数基本稳定,阻力小,对非理想流场具有一定实用性。