李建新

(中国煤炭科工集团太原研究院,太原 030006;山西天地煤机装备有限公司,太原 030006)

在我国能源富煤、贫油、少气的资源结构下,廉价的煤炭资源成为了能源利用的优先选择,且高比重的利用率将一直持续到21世纪中叶[1]。沥青搅拌站设备煤粉燃烧机以煤粉为燃料会产生大量的污染物,在国家污染物排放政策的监督下,控制煤粉燃烧机污染物的排放亟待解决。旋流风能够控制燃料与氧化剂加速混合,混合过程中有回流烟气生成,这样便加剧了燃料的燃烧,提高了燃烧稳定性,增大热量的释放,燃料在充分利用的同时,污染物的排放量也得以降低,因而旋流燃烧技术在各类工业燃烧装置中得到广泛的应用[2-4]。旋流器叶片数对旋流式煤粉燃烧机内部流场有很大的影响,但其内部流场运动规律复杂,进行试验研究耗资耗力,且难以测量数据,应用CFD软件数值模拟旋流式煤粉燃烧机内部流场,分析叶片数对旋流式煤粉燃烧机流场及燃烧性能的影响可以得到比在试验中更详细、更难测量的数据。

本文分析旋流叶片数对旋流式煤粉燃烧机燃烧性能的影响,控制旋流式煤粉燃烧机旋流叶片数的合理参数,为旋流式煤粉燃烧机的设计提供理论依据。

1 煤粉燃烧机数值模拟

1.1 计算域模型

旋流风的产生可以提供轴向速度和切向速度,具有较强的卷吸和混合作用,能使燃料与氧化剂充分混合,提高燃烧效率。旋流器能够产生旋流效果,本研究采用轴向直叶片旋流器,叶片内径r=260 mm,外径R=600 mm,旋流器叶片安装角固定为45°时,分别研究叶片数分别为8,10,12时煤粉燃烧机的燃烧性能,旋流器结构如图1所示。……