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(1.上海电力学院,上海 200090; 2.华能(上海)电力检修有限责任公司,上海 200942)

随着新建燃煤电站技术标准的提高,低煤耗、高参数、大容量的超超临界机组必将是我国火力发电的发展趋势[1]。由于燃烧条件的影响,燃煤锅炉在实际运行中存在灰渣接触受热面之前无法凝固而结渣的现象,随着机组的长期运行,结渣量逐渐增多,不仅影响锅炉运行的经济性,而且极大地危害锅炉运行的安全[2]。潘维等人[3]对一台200 MW的四角切圆燃烧锅炉炉内流动、燃烧进行了模拟,发现温度和组分的分布有很大的关系。王秋红等人[4]通过数值模拟研究了负荷变化对炉内温度场和组分分布的影响,发现负荷降低,当炉内温度水平降低到30%热耗率验收工况(Turbine Heat Acceptance,THA)时需要喷油助燃。因此,对锅炉内的流动和燃烧特性进行数值模拟,可以直观地了解锅炉的运行状况,为相关的设计运行改造提供参考。其具有重要的实际应用价值。

利用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)软件对锅炉进行建模研究,可以获得大量的优化锅炉性能、提高煤粉燃烧特性的信息,是一种极具成本效益的研究方式[5-6]。本文利用FLUENT软件,以一台1 000 MW塔式锅炉为研究对象,对锅炉内的燃烧过程进行了数值模拟。

1 研究对象

以某台1 000 MW超超临界塔式锅炉为模拟对象,其炉膛深度和宽度均为21.48 m,炉顶管中心标高为119.3 m。采用单炉膛塔式布置,中速磨煤机正压一次风直吹式制粉系统,四角切圆燃烧方式,摆动式燃烧器。锅炉配置6台中速磨煤机,其中5台运行,1台备用。……