旋流器结构特征参数对中心分级燃烧室温度场的影响

以装有三级旋流器的中心分级燃烧室为研究对象,分别建立旋流器和燃烧室物理模型,利用数值模拟和控制变量的方法,研究旋流器结构特征参数对中心分级燃烧室温度场的影响,分别完成了值班级第一级、第二级旋流器和主燃级旋流器结构参数变化对中心分级燃烧室温度场影响的数值模拟和对比分析。结果表明:当值班级第一级旋流器的斜切孔角度为25°和值班级第二级旋流器的叶片安装角度为30°~45°时,中心回流区分布较好,反映出值班级旋流器对中心分级燃烧室温度场的影响较好,促进了火焰稳定燃烧;当主燃级旋流器旋流孔角度为45°~60°时,中心回流区分布较为理想,反映出主燃级旋流器对中心分级燃烧室温度场的影响较为理想,可有效避免因中心回流区面积过大造成燃烧室高温区集中。

一次风速对预燃室式煤粉旋流燃烧器性能的影响

预燃室式煤粉旋流燃烧器的一次风速对预燃室内回流区形成、燃烧稳定性以及燃烧效率均具有重要的影响,因而探究一次风速对预燃室式煤粉旋流燃烧器空气动力场以及燃烧性能的影响规律可为燃烧器的工业应用提供依据。选定适宜的煤粉燃烧计算模型并开展网格无关性验证,针对神木烟煤展开3种数值模拟工况下的燃烧数值计算,系统分析一次风速对预燃室内速度场、温度场以及组分浓度场等燃烧性能的影响。数值计算结果表明:一次风速v=12.43 m/s时,预燃室内形成了1个较大的中心回流区;当一次风速进一步增大,一次风穿透中心回流区,在中心轴线两侧形成2个对称的环形回流区,一次风速过大则易形成中心低、外侧高的分布且高温区有向前移动的趋势;一次风速越大,一次风粉与二次风以及高温回流烟气的混合变差,一次风粉温升速率减小,挥发分析出延迟,预燃室内强还原性气氛区域减小,不利于控制NO的生成。

主燃级扩张角对中心分级燃烧室性能的影响

以三级旋流器的中心分级燃烧室为研究对象,采用数值模拟的方法研究了主燃级扩张角对中心分级燃烧室性能的影响。在保证旋流器结构其他参数不变的前提下,改变主燃级扩张角,基于此设计了4种方案:扩张角分别为0°、15°、20°和30°。结果表明:4种方案均形成了中心回流区,当主燃级扩张角为15°和20°时,中心回流区形状较好,燃烧室出口平均温度、最高温度以及最低温度都处于较好范围内。研究证明,选择合适的主燃级扩张角大小能够提高中心分级燃烧室的燃烧性能。