韩莉　武利利　钟晓晖

摘 要：以16t/h链条式锅炉为研究对象，改造为喷粉燃烧方式，并对炉膛结构进行优化，利用FLUENT软件，对改造后锅炉的燃烧特性及炉膛内部温度场和流场进行了模拟，结果表明，采用喷粉燃烧方式可以大幅度提高锅炉燃烧效率，链条炉升级为喷粉燃烧方式是可行的，研究结果可为链条炉升级改造和运行操控提供一定的参考。

关键词：煤粉炉；旋流燃烧；气固两相流；数值模拟

引言

煤炭是我国的主体能源，在一次能源结构中占70%左右，在未来相当长时期内，煤炭作为主体能源的地位不会改变。燃煤工业锅炉数量多，单机容量仍然较小，容量≤35t/h的锅炉数量约占工业锅炉总台数的96%，其中容量≤10t/h的占80%，大多数锅炉为链条炉，总体工艺水平较差[1]。文章利用FLUENT软件对改造后的链条炉燃用煤粉时的运行特性进行数值模拟，以期为锅炉的优化升级和运行操控提供有益的参考。

1 模拟工况

1.1 运行煤种

为了考察燃烧室内的温度分布和多相流动特性，选取了典型烟煤作为热态实验煤种，其煤质工业分析、元素分析和低位发热量分析如表 1 所示。

1.2 边界条件

根据实际运行参数，模拟工况见表2。

2 模型

燃烧过程包括煤粉燃烧、湍流流动、传热传质等多个过程，是一个非常复杂的物理、化学过程，模型选择见表3。基本守恒方程包括质量守恒方程、能量守恒方程、动量守恒方程、化学组分方程、连续方程。首先进行单相流场的计算，等空气单相计算稳定之后，再加入煤粉颗粒Dpm模型进行煤粉的燃烧计算。……