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射流對沖攪拌式高強(qiáng)度生物質(zhì)燃燒機(jī)的研究
強(qiáng)化燃燒是多年來人們一直追求的目標(biāo)之一：近年來一些研究者席生物質(zhì)射流的對沖來強(qiáng)化煤的燃燒，取得了一定的效果E一3】．但是對射流對沖燃燒方式的機(jī)理和工作特性的研究，以前的分析模型都比較簡單，也沒有探討對沖燃燒方式對劣質(zhì)煤的適應(yīng)性．本文作者在所建的高強(qiáng)度燃燒試驗(yàn)臺上對分宜劣質(zhì)煙煤進(jìn)行了燃燒試驗(yàn)，測量了燃燒器二維等溫模型的湍流場，并對燃燒器的二維模型和三維兩相等溫流場進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算．
四、結(jié)果和討論
對大多數(shù)實(shí)驗(yàn)工況，生物質(zhì)均能及時著火并猛烈燃燒．表1和圖2給出了三種試驗(yàn)工況及其氣體濃度和火焰溫度的測量結(jié)果．從圖2可見，火焰溫度(1400-1500qC)位于一次風(fēng)與二次風(fēng)之間的強(qiáng)烈攪拌區(qū)． 盡管三種工況的一次風(fēng)過量空氣系數(shù)確￡有較大差異，但從氣體濃度沿燃燒器長度的分布來看，在火焰長度接近0.5(m)處燃燒廈痊就已基本完成．一次風(fēng)過量空氣系數(shù)僅對一次鳳攪拌區(qū)的燃燒反應(yīng)有較瞻顯的影藕，燃燒器出口飛灰含碳量為16.47- 21.90%，相應(yīng)飛灰燃盡率為68,3-78．o%．根據(jù)氣俸濃度分布估算，總的燃燒效率在90%以上，燃料在火焰中的升溫速率為l06(K/s)量緩．
分別為三維氣擔(dān)轉(zhuǎn)向?qū)俣确植肌⒚}動速度分布、顆粒運(yùn)動軌道及顆粒體平均濃度分布的數(shù)值預(yù)測結(jié)果．可以看到，一次風(fēng)射流對沖碰撞后，在其上游和下游形成回流，碰撞點(diǎn)附近區(qū)域湍動十分強(qiáng)烈，脈動速度與射流出口速度之比可高達(dá)45-50%．顆粒運(yùn)動軌道十分復(fù)雜，有相當(dāng)一部分顆粒在慣性力作用下撞在燃燒器壁面主形成粘渣．顆粒體平均濃度分布一個最明顯的特點(diǎn)是，在一次風(fēng)對沖點(diǎn)附近出現(xiàn)一個極高的濃度峰值，
通過對燃燒器二維等溫模型濺量結(jié)果和三維兩相流場數(shù)值預(yù)測結(jié)果的分?jǐn)?，以得到如下重要結(jié)論：(1)四筏一次風(fēng)射
強(qiáng)化燃燒是多年來人們一直追求的目標(biāo)之一：近年來一些研究者席生物質(zhì)射流的對沖來強(qiáng)化煤的燃燒，取得了一定的效果E一3】．但是對射流對沖燃燒方式的機(jī)理和工作特性的研究，以前的分析模型都比較簡單，也沒有探討對沖燃燒方式對劣質(zhì)煤的適應(yīng)性．本文作者在所建的高強(qiáng)度燃燒試驗(yàn)臺上對分宜劣質(zhì)煙煤進(jìn)行了燃燒試驗(yàn)，測量了燃燒器二維等溫模型的湍流場，并對燃燒器的二維模型和三維兩相等溫流場進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算．
四、結(jié)果和討論
對大多數(shù)實(shí)驗(yàn)工況，生物質(zhì)均能及時著火并猛烈燃燒．表1和圖2給出了三種試驗(yàn)工況及其氣體濃度和火焰溫度的測量結(jié)果．從圖2可見，火焰溫度(1400-1500qC)位于一次風(fēng)與二次風(fēng)之間的強(qiáng)烈攪拌區(qū)． 盡管三種工況的一次風(fēng)過量空氣系數(shù)確￡有較大差異，但從氣體濃度沿燃燒器長度的分布來看，在火焰長度接近0.5(m)處燃燒廈痊就已基本完成．一次風(fēng)過量空氣系數(shù)僅對一次鳳攪拌區(qū)的燃燒反應(yīng)有較瞻顯的影藕，燃燒器出口飛灰含碳量為16.47- 21.90%，相應(yīng)飛灰燃盡率為68,3-78．o%．根據(jù)氣俸濃度分布估算，總的燃燒效率在90%以上，燃料在火焰中的升溫速率為l06(K/s)量緩．
分別為三維氣擔(dān)轉(zhuǎn)向?qū)俣确植肌⒚}動速度分布、顆粒運(yùn)動軌道及顆粒體平均濃度分布的數(shù)值預(yù)測結(jié)果．可以看到，一次風(fēng)射流對沖碰撞后，在其上游和下游形成回流，碰撞點(diǎn)附近區(qū)域湍動十分強(qiáng)烈，脈動速度與射流出口速度之比可高達(dá)45-50%．顆粒運(yùn)動軌道十分復(fù)雜，有相當(dāng)一部分顆粒在慣性力作用下撞在燃燒器壁面主形成粘渣．顆粒體平均濃度分布一個最明顯的特點(diǎn)是，在一次風(fēng)對沖點(diǎn)附近出現(xiàn)一個極高的濃度峰值，
通過對燃燒器二維等溫模型濺量結(jié)果和三維兩相流場數(shù)值預(yù)測結(jié)果的分?jǐn)?，以得到如下重要結(jié)論：(1)四筏一次風(fēng)射
流的高速對沖使一次風(fēng)區(qū)的最水湍流渦旋尺度已達(dá)到生物質(zhì)顆粒直徑的量級，生物質(zhì)顆粒周圍的傳熱傳質(zhì)薄膜受到極大破壞，從而使燃料的升溫速率及燃燒速率大大提高和強(qiáng)化；(2)由亍生物質(zhì)在著滅區(qū)出現(xiàn)一個離濃度峰值，保證燃燒穩(wěn)定的一次風(fēng)過量空氣系數(shù)可以遠(yuǎn)高于常規(guī)燃燒設(shè)備中的推薦餐；（筇射流對沖攪拌式生物質(zhì)燃燒機(jī)的主要特點(diǎn)是一次風(fēng)上下游煙氣回流、一次風(fēng)區(qū)的高湍動和局部生物質(zhì)高度富集；
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