收稿日期:2014-09-03
作者简介:任静浩(1989 ),男,硕士生,E -mail :ren j in g hao@
bi p https://www.doczj.com/doc/956148816.html, 三
第23卷 第1期2015年3月
北京石油化工学院学报Journal of Bei j in g Institute of Petro -
chemical Technolo gy Vol.23 No.1??????????????????????????????????????????????
Mar.2015
WNS 型燃气锅炉炉膛出口烟温的影响因素研究
任静浩1,刘远超1,吴立志2,周 淼1
(1.
北京石油化工学院机械工程学院,北京102617;2.
北京石油化工学院工程师学院,北京102617)摘要:WNS 型燃气锅炉因其结构简单二节能二环保二效率高等特点受到人们广泛关注三燃气锅炉在
国内的需求量每年逐渐上升三燃气锅炉炉膛出口烟气温度的大小对燃气锅炉的性能有直接影响,而燃料的种类二炉膛的形状和过量空气系数对炉膛出口烟气温度有着重要的影响,尤其是过量空气系数三为了详细研究炉膛出口烟气温度的影响因素,利用FLUENT 软件对直形炉胆和波形炉胆数值进行模拟;过量空气系数取1.05二1.10二1.15二1.20二1.25;分别选用天然气二炼焦煤气和液化石油气3种燃料三通过对不同种工况下炉膛的燃烧进行数值模拟,得出理论分析数据,可以为WNS 型燃气锅炉的实际运行二
优化设计和制造提供理论支持,具有一定的工程应用价值三
关键词:WNS ;燃气锅炉;出口烟温;影响因素中图分类号:TK174
文献标志码:A
近年来,
随着我国改革开放的深化和经济建设步伐的加快,对环保提出了更高要求三民用燃气锅炉取代燃煤锅炉是一个必然的发展趋
势[1-2]
,所以燃气锅炉的需求量不断增加三卧式
内燃室燃(WNS )型燃气锅炉是我国近几年集国外先进经验与技术而改进的一种中小型燃气锅炉,广泛应用于工业二家庭二宾馆二医院等部门和场所三
锅炉的炉内过程非常复杂,炉内同时进行着流动二传热和燃烧过程,而且这些过程相互作用二相互影响三数值模拟方法根据炉内湍流流动二传热传质和燃料燃烧的基本理论建立数学模型,得到温度场二各气相组分的浓度分布以及颗粒的运动轨迹等三数值模拟方法速度快,获得的信息量大,能全面预报炉内的流动二传热和燃烧过程,从而为锅炉的设计二运行和改造提供参考依据,具有重要的工程应用价值和广泛的应用前景
[3-4]
三
炉膛出口烟气温度的大小对锅炉的性能有直接的影响三而燃料的种类二炉膛的形状和过量
空气系数对炉膛出口烟气温度有着重要影响,其中过量空气系数是影响炉膛出口烟气温度的最主要因素,也是研究的重点三为了研究不同工况下燃气锅炉的燃烧情况,对单回程WNS 型燃气
锅炉在不同燃料二炉膛形状和过量空气系数下炉膛内的燃烧进行数值模拟,探究各影响因素对炉膛出口烟气温度的影响规律三
笔者分别采用直形炉胆和波形炉胆,选取天然气二炼焦煤气和液化石油气3种燃料,因为工业燃气锅炉的过量空气系数一般为1.05~1.20
[5]
,为了更详细分析炉膛内部的不同工况
下的燃烧情况,适当地将过量空气系数提高到1.2以上,故过量空气系数分别取为1.05二1.1二
1.2二1.3三进口空气采用常温空气,燃气的入口速度保持不变,通过FLUENT 软件的模拟,观
察多种不同工况下炉膛内温度二速度二二氧化碳体积分数等参数的变化情况三
1 模拟模型及方法
模拟采用扩散式燃烧器,即燃烧所需要的空气在喷口前不与燃气混合,而是在离开喷口后靠扩散的方式混合三由于锅炉的结构比较复杂,故可以对锅炉炉膛进行如下简化: