微油气化燃烧直接点火的数值模拟与应用研究

论文摘要

微油直接点火是一种对煤粉锅炉传统点火技术的革命,实现了利用5%的常规燃油量把煤粉气流引燃,具有广阔的应用前景。研究微油点火技术具有十分重要的现实意义。本文应用数值模拟方法,对微油点火燃烧器的多种运行工况进行了数值模拟研究。分析了煤粉浓度、煤粉细度、一次风速度、燃油流量、油枪的插入方式等主要因素对煤粉气流着火的影响,在此研究的基础上,选定了煤粉着火影响因素的合理组合,对锅炉启动过程的一些工况进行了数值模拟。研究结果将为燃烧器运行参数的优化及锅炉启动提供参考和依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 煤粉炉点火及低负荷稳燃技术研究现状
• 1.3 课题的提出及主要研究内容
• 第二章 微油点火及低负荷稳燃技术
• 2.1 煤的着火机理
• 2.1.1 均相着火理论
• 2.1.2 多相着火理论
• 2.1.3 均相—多相联合着火理论
• 2.1.4 傅维镳等的煤焦着火通用规律
• 2.2 煤的着火判据
• 2.3 煤粉气流的加热方式与点燃理论
• 2.3.1 常用的加热方式
• 2.3.2 煤粉气流的引燃
• 2.4 微油气化燃烧直接点火技术
• 2.4.1 技术原理
• 2.4.2 微油燃烧技术分析
• 2.4.3 技术经济分析
• 2.5 煤粉炉低负荷稳燃技术
• 2.5.1 影响煤粉气流着火的主要因素
• 2.5.2 低负荷稳燃原理
• 2.5.3 低负荷稳燃技术
• 2.6 本章小结
• 第三章 湍流多相流动与燃烧数学模型
• 3.1 有煤粉（液雾）燃烧的三维湍流两相流动的控制方程
• 3.2 气相湍流流动模型
• 3.3 多相湍流流动模型
• 3.4 液滴粒子碰撞、破碎模型
• 3.5 辐射换热模型
• 3.6 气相湍流燃烧模型-非预混燃烧模型
• 3.7 液滴蒸发模型
• 3.8 煤粒热解模型（挥发分释放模型）
• 3.9 焦炭燃烧模型
• 3.10 本章小结
• 第四章 微油点火燃烧器的数值模拟
• 4.1 燃油雾化、燃烧
• 4.1.1 油枪喷嘴阻力特性、雾化效率计算区域网格
• 4.1.2 使用的燃油参数
• 4.1.3 模拟工况及计算结果分析
• 4.2 煤粉燃烧器
• 4.2.1 煤粉燃烧器的计算域及网格划分
• 4.2.2 模拟计算采用的煤种
• 4.2.3 模拟工况
• 4.2.4 模拟计算结果及分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 微油气化燃烧直接点火应用研究
• 5.1 华电大通电厂1 号炉设备概况
• 5.1.1 锅炉主要技术参数
• 5.1.2 锅炉燃烧系统
• 5.2 微油气化燃烧直接点火系统改造方案
• 5.3 一体化求解与网格划分
• 5.4 投入两台点火燃烧器
• 5.5 投入四台点火燃烧器
• 5.6 本章小结
• 第六章 全文总结和今后工作展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表文章及参加科研工作