赵 刚

(陕西国防工业职业技术学院，陕西 西安 710300)

世界各地的蒸汽都是粉煤燃烧产生的，这种燃烧的模型可认为是一种成熟技术。然而不同燃料的燃烧所需模型不一致，如煤和蔗渣，两者的主要区别是含水量不同，由于煤中的水分含量通常低于10%，而蔗渣中的水分含量可能高达56%，并且在大多数情况下，将其干燥对于经济上没有好处，因此可以直接使用，这会在烟道气中造成大量的水负荷，并降低绝热火焰温度；同时煤和甘蔗渣之间的另一个主要区别是挥发物含量，即使与低等级煤相比，生物质的挥发物含量也始终较高[1]。对于生物质，挥发性物质与固定碳之比通常大于4.0，而对于煤则小于1.0，这使得脱挥发分模型和挥发性成分在蔗渣燃烧模型中具有重要意义。

在工业炉燃烧模型设计中，需要充分考虑燃料的自有属性，在大多数情况下，甘蔗渣颗粒采用Eulerian-Lagrangian方法建模，也称为离散相，在此模型中，以连续相跟踪粒子，在该相中交换质量和热量。建议将颗粒的体积分数控制在10%以下，但是在炉排锅炉中，甘蔗渣颗粒会堆积在炉排上方，并且无法满足该条件。在这种特定情况下，粒子不会表现为离散相，而完全的Eulerian方法会更合适(也称为颗粒相)。但是，粒状相的使用代表了计算量的巨大增加，因为必须同时针对两个相(连续相和粒相)求解控制方程，而在离散相中，仅对连续相求解控制方程，并且每确定一个粒子就跟踪一次迭代次数。由于计算量大，工业炉的尺寸几乎禁止使用颗粒状相作为燃料颗粒[2-3]。……