四角切向燃燒煤粉鍋爐爐內(nèi)噴鈣的數(shù)值模擬.pdf

1、大氣是人類賴以生存的最基本的環(huán)境因素，但是，近年來隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，能源的消耗急劇增長，大量化石燃料燃燒產(chǎn)生的工業(yè)廢氣，使大氣環(huán)境質(zhì)量日趨惡化，不但阻礙了經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，而且危及人類的生存。燃煤電廠SO<,2>排放是目前我國大氣污染控制領(lǐng)域最為緊迫的任務(wù)。在眾多脫硫工藝中，爐內(nèi)噴鈣脫硫是目前最經(jīng)濟的干法脫硫工藝，但其效率有待提高。 CFD技術(shù)是20世紀70年代伴隨計算機技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的，是集流體力學、數(shù)值計算方法以及計

2、算機圖形學于一體，利用相應(yīng)的數(shù)值計算方法求解數(shù)學方程和預測動量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞、化學反應(yīng)以及相應(yīng)的物理現(xiàn)象的一門科學。經(jīng)過近半個世紀的發(fā)展，CFD技術(shù)已日臻成熟，出現(xiàn)多種CFD通用商業(yè)軟件，可有效解決不同行業(yè)不同類型的具體問題，在解決工程實際問題方面得到廣泛應(yīng)用。FLUENT軟件就是目前功能最全面、適應(yīng)性最廣、國內(nèi)使用最廣泛的CFD軟件之一。 爐內(nèi)噴鈣脫硫工藝中，石灰石與煙氣的混合條件是影響脫硫效率的重要因素。本文針對C

3、G-670/13.7-M型煤粉鍋爐爐內(nèi)噴鈣脫硫過程，應(yīng)用FLUENT商業(yè)軟件，對爐內(nèi)氣固兩相流流場進行了數(shù)值模擬，得到了氣固兩相的速度場和石灰石顆粒的運動軌跡，分析了在不同噴射情況下爐內(nèi)空氣動力場特性及石灰石顆粒的分布情況。本文采用SIMPLE算法，將煤粉氣流視為連續(xù)相介質(zhì)，將石灰石顆粒相視為離散相介質(zhì)，考慮兩相之間的質(zhì)量、動量轉(zhuǎn)換，對爐內(nèi)噴鈣進行冷態(tài)數(shù)值模擬。氣相湍流輸運采用適用范圍廣的標準κ-ε雙方程模型進行模擬，石灰石顆粒的跟蹤采

4、用隨機軌道方法。先計算連續(xù)相流場，收斂后，再加入顆粒相，采用DPM(Discrete Phases Model)模型進行迭代計算。 本文對石灰石噴嘴的噴射速度(60m/s、70m/s、80m/s和90m/s)，石灰石噴嘴向下傾斜的角度(0°、20°、30°、40°和45°)及石灰石噴嘴的布置位置(26m和28m)幾種情況分別進行了爐膛流場數(shù)值模擬，綜合比較模擬結(jié)果，得出了石灰石噴嘴的最佳噴射設(shè)置。文中的模擬結(jié)果較為真實地反應(yīng)了爐