林 伟

(陕西铁路工程职业技术学院， 陕西 渭南 714000)

到2040年，全球能源需求将增长25%以上[1-2]。对全球变暖的担忧和对新能源供应的需求，导致可再生能源在世界能源市场中所占份额越来越多，到2040年从25%上升到40%以上[3-4]。生物质能源是一种可再生能源，在世界范围内都可以找到许多不同的形式和类型，来自不同的起源，如农业、林业、副产品、废弃物甚至藻类。生物质能源的可用性和多样性，以及它的多功能性将生物质转化为固体、液体和气体燃料仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源，占全球能源供应的10%～14%[5-6]。生物质燃料可以从现有的生物量储备中获得，这些燃料通常是残渣或专用能源原料[7]。

生物质由于其功能性和适应性，成为一种广泛应用的燃烧方式。使用的燃料种类繁多，可以通过致密化、加热或干燥等方法，改善品质。此外，生物质燃烧有着广泛的应用范围，从小型锅炉到专用于热量和电力生产的大型锅炉[8-9]。生物质层燃煤炉是在燃煤炉基础上进行改造，可以用于生物质燃烧的锅炉(炉排锅炉)，但是由于生物质中所含的复杂有机成分在燃烧过程中往往会有污染气体和碱性矿渣，这些物质不仅会产生炉渣同时也会对锅炉内部产生腐蚀，因此采用数值模拟的方法对燃料流动及炉内温度进行模拟，对炉体进行优化设计从而为大尺寸生物质层燃煤炉的研发设计提供理论依据。

1 模型建立及网格划分

图1所示为燃烧炉的内部模型示意图，燃烧炉由炉体本身和位于炉出口的热交换器组成。……