產(chǎn)品詳情
達(dá)冠生物質(zhì)燃燒機(jī)空氣動(dòng)力的研究
摘要：達(dá)冠生物質(zhì)燃燒機(jī)的氣流組織情況對(duì)鍋爐的穩(wěn)定燃燒與安全運(yùn)行都具有重要的影響，以CFD數(shù)值軟件作為計(jì)算平臺(tái)，建立物理和數(shù)學(xué)模型，針對(duì)某電廠采用的中心給粉達(dá)冠生物質(zhì)燃燒機(jī)進(jìn)行了數(shù)值模擬研究通過(guò)調(diào)整一次、二次風(fēng)量大小，得到不同運(yùn)行工況下的速度流場(chǎng)和速度矢量分布，得出各參量對(duì)流場(chǎng)的影響規(guī)律。
達(dá)冠生物質(zhì)燃燒機(jī)是電站鍋爐的關(guān)鍵部分，決定著燃料著火和穩(wěn)定燃燒，其設(shè)計(jì)和運(yùn)行對(duì)鍋爐的經(jīng)濟(jì)性和可靠性起著決定性的作用。因此達(dá)冠生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)燃燒機(jī)必須具備組織好空氣氣流的良好性能。計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)是利用計(jì)算機(jī)求解流體流動(dòng)的各種守恒控制偏微分方程組，從而近似模擬流體流動(dòng)情況的技術(shù)。在工程設(shè)計(jì)中，首先建立數(shù)值模型，然后用數(shù)值算法求解，并將結(jié)果可視化。從計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比來(lái)看，數(shù)值模揪在時(shí)間和精度上均有優(yōu)勢(shì)，能夠比試驗(yàn)更全面地了解流場(chǎng)的變化情/j．
1 物理和數(shù)學(xué)模型
1.1物理模型
為了真實(shí)反映中心給粉達(dá)冠生物質(zhì)燃燒機(jī)內(nèi)的氣流分布情況文中以達(dá)冠生物質(zhì)燃燒機(jī)的原型作為模擬對(duì)象，如圖1、圖2所示。標(biāo)準(zhǔn)模型尼 ￡是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，再經(jīng)過(guò)修正得到。因此與后 ￡模型相比RNGk-8模型更能夠反映實(shí)際情況，因此此次數(shù)值模擬計(jì)算采用了RNG卜5模型。
2計(jì)算的數(shù)值方法
2.1網(wǎng)格劃分
根據(jù)達(dá)冠生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)燃燒機(jī)的特點(diǎn)分析決定采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，劃分的網(wǎng)格數(shù)為124 689個(gè)，經(jīng)分析得知能夠滿足計(jì)算所需要的精度要求。
2.2邊界條件
一次風(fēng)噴口、二次風(fēng)噴口的邊界條件都采用速6度入口，出口采用自由出口，分析研究一、二次風(fēng)量不同的工況下，中心給粉旋流達(dá)冠生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)燃燒機(jī)外部噴射氣流的運(yùn)動(dòng)情況。
2.3數(shù)值計(jì)算的軟件和算法
此數(shù)值模擬計(jì)算網(wǎng)格生成部分使用了GAMBIT軟件，數(shù)值模擬計(jì)算采用了FLUENT計(jì)算軟件。利用有限容積法和S JMPLEC算法對(duì)微分方程進(jìn)行離散求解。
3數(shù)值模擬結(jié)果與分析
采用不同工況對(duì)達(dá)冠生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)燃燒機(jī)內(nèi)部的速度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，得出整個(gè)達(dá)冠生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)燃燒機(jī)區(qū)域內(nèi)的流場(chǎng)分布。模擬的結(jié)果繪制成流線圖和速度矢量圖。由于達(dá)冠生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)燃燒機(jī)出口流場(chǎng)可以近似看成是一個(gè)軸對(duì)稱的三維圖形，本文只模擬了其中的1/4。橫軸為對(duì)稱軸方向，縱軸為徑向方向。
3.1 改變一次風(fēng)量
對(duì)不同一次風(fēng)量下達(dá)冠生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)燃燒機(jī)區(qū)域內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，得到流線圖如圖3所示，速度矢量圖如圖
分析改變一次風(fēng)量進(jìn)行的數(shù)值模擬結(jié)果表明，隨著一次風(fēng)量的增加，達(dá)冠生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)燃燒機(jī)的回流區(qū)變長(zhǎng)，但回流區(qū)直徑未發(fā)生明顯變化。
3.2 改變二次風(fēng)量
對(duì)不同二次風(fēng)量下的達(dá)冠生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)燃燒機(jī)區(qū)域內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，流線圖如5所示，速度矢量囹如圖6所示。
分析數(shù)值模擬結(jié)果表明，圖中前后大、中間小的啞鈴狀回流區(qū)是由內(nèi)二次風(fēng)形成的，并且隨著風(fēng)量減少，回流區(qū)在向達(dá)冠生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)燃燒機(jī)噴口移動(dòng)。當(dāng)二次風(fēng)量降低20%時(shí)，回流區(qū)明顯減?。划?dāng)二次風(fēng)量增加20%時(shí)，回流區(qū)明顯增大。
有將相關(guān)氣室停電、回收SF6氣體進(jìn)行拆解處理。檢查密封面是否有劃傷和密封圈是否漏裝、切圈、變形。如有問(wèn)題應(yīng)按密封面和密封圈的處理工藝進(jìn)處理。
e． 檢查確認(rèn)
處理完泄漏點(diǎn)后，通過(guò)抽真空，靜置一段時(shí)間后，比較真空度判斷氣室的密封狀況。合格后將SF6氣體充至額定壓力值，靜置24 h，微水試驗(yàn)合格，再次進(jìn)行檢漏，如無(wú)泄漏，即可確認(rèn)處理完畢。
5幾點(diǎn)建議
a· 應(yīng)嚴(yán)格控制安裝工藝，保證安裝質(zhì)旦，避免漏裝、錯(cuò)裝及遺落物品在GIS簡(jiǎn)體中。
b． 解體修理應(yīng)控制好工作環(huán)境，空氣中含塵量一般不得超過(guò)Q lr—ig/ m3，空氣的相對(duì)濕度不超過(guò)70%，打開(kāi)氣室應(yīng)用塑料套蓋住法蘭孔，避免引起設(shè)備內(nèi)部潔凈度和微水含量超標(biāo)。
c． 盡量避免解體修理，應(yīng)根據(jù)設(shè)備實(shí)際情況及SF6氣體定量檢漏數(shù)據(jù)判斷，有針對(duì)性地制定設(shè)備本體具體部位的解體修理方案。
d． 設(shè)備大修后應(yīng)充分抽真空，既可帶出氣室內(nèi)水分又可檢查并確認(rèn)設(shè)備密封性。但連續(xù)抽真空時(shí)間不應(yīng)超過(guò)2 h，氣室內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間負(fù)壓易損壞密封圈。
生物質(zhì)燃燒機(jī)，http://www.jiegankeliji.com
生物質(zhì)氣化站，http://www.598jx.com
摘要：達(dá)冠生物質(zhì)燃燒機(jī)的氣流組織情況對(duì)鍋爐的穩(wěn)定燃燒與安全運(yùn)行都具有重要的影響，以CFD數(shù)值軟件作為計(jì)算平臺(tái)，建立物理和數(shù)學(xué)模型，針對(duì)某電廠采用的中心給粉達(dá)冠生物質(zhì)燃燒機(jī)進(jìn)行了數(shù)值模擬研究通過(guò)調(diào)整一次、二次風(fēng)量大小，得到不同運(yùn)行工況下的速度流場(chǎng)和速度矢量分布，得出各參量對(duì)流場(chǎng)的影響規(guī)律。
達(dá)冠生物質(zhì)燃燒機(jī)是電站鍋爐的關(guān)鍵部分，決定著燃料著火和穩(wěn)定燃燒，其設(shè)計(jì)和運(yùn)行對(duì)鍋爐的經(jīng)濟(jì)性和可靠性起著決定性的作用。因此達(dá)冠生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)燃燒機(jī)必須具備組織好空氣氣流的良好性能。計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)是利用計(jì)算機(jī)求解流體流動(dòng)的各種守恒控制偏微分方程組，從而近似模擬流體流動(dòng)情況的技術(shù)。在工程設(shè)計(jì)中，首先建立數(shù)值模型，然后用數(shù)值算法求解，并將結(jié)果可視化。從計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比來(lái)看，數(shù)值模揪在時(shí)間和精度上均有優(yōu)勢(shì)，能夠比試驗(yàn)更全面地了解流場(chǎng)的變化情/j．
1 物理和數(shù)學(xué)模型
1.1物理模型
為了真實(shí)反映中心給粉達(dá)冠生物質(zhì)燃燒機(jī)內(nèi)的氣流分布情況文中以達(dá)冠生物質(zhì)燃燒機(jī)的原型作為模擬對(duì)象，如圖1、圖2所示。標(biāo)準(zhǔn)模型尼 ￡是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，再經(jīng)過(guò)修正得到。因此與后 ￡模型相比RNGk-8模型更能夠反映實(shí)際情況，因此此次數(shù)值模擬計(jì)算采用了RNG卜5模型。
2計(jì)算的數(shù)值方法
2.1網(wǎng)格劃分
根據(jù)達(dá)冠生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)燃燒機(jī)的特點(diǎn)分析決定采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，劃分的網(wǎng)格數(shù)為124 689個(gè)，經(jīng)分析得知能夠滿足計(jì)算所需要的精度要求。
2.2邊界條件
一次風(fēng)噴口、二次風(fēng)噴口的邊界條件都采用速6度入口，出口采用自由出口，分析研究一、二次風(fēng)量不同的工況下，中心給粉旋流達(dá)冠生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)燃燒機(jī)外部噴射氣流的運(yùn)動(dòng)情況。
2.3數(shù)值計(jì)算的軟件和算法
此數(shù)值模擬計(jì)算網(wǎng)格生成部分使用了GAMBIT軟件，數(shù)值模擬計(jì)算采用了FLUENT計(jì)算軟件。利用有限容積法和S JMPLEC算法對(duì)微分方程進(jìn)行離散求解。
3數(shù)值模擬結(jié)果與分析
采用不同工況對(duì)達(dá)冠生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)燃燒機(jī)內(nèi)部的速度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，得出整個(gè)達(dá)冠生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)燃燒機(jī)區(qū)域內(nèi)的流場(chǎng)分布。模擬的結(jié)果繪制成流線圖和速度矢量圖。由于達(dá)冠生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)燃燒機(jī)出口流場(chǎng)可以近似看成是一個(gè)軸對(duì)稱的三維圖形，本文只模擬了其中的1/4。橫軸為對(duì)稱軸方向，縱軸為徑向方向。
3.1 改變一次風(fēng)量
對(duì)不同一次風(fēng)量下達(dá)冠生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)燃燒機(jī)區(qū)域內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，得到流線圖如圖3所示，速度矢量圖如圖
分析改變一次風(fēng)量進(jìn)行的數(shù)值模擬結(jié)果表明，隨著一次風(fēng)量的增加，達(dá)冠生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)燃燒機(jī)的回流區(qū)變長(zhǎng)，但回流區(qū)直徑未發(fā)生明顯變化。
3.2 改變二次風(fēng)量
對(duì)不同二次風(fēng)量下的達(dá)冠生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)燃燒機(jī)區(qū)域內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，流線圖如5所示，速度矢量囹如圖6所示。
分析數(shù)值模擬結(jié)果表明，圖中前后大、中間小的啞鈴狀回流區(qū)是由內(nèi)二次風(fēng)形成的，并且隨著風(fēng)量減少，回流區(qū)在向達(dá)冠生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)燃燒機(jī)噴口移動(dòng)。當(dāng)二次風(fēng)量降低20%時(shí)，回流區(qū)明顯減?。划?dāng)二次風(fēng)量增加20%時(shí)，回流區(qū)明顯增大。
有將相關(guān)氣室停電、回收SF6氣體進(jìn)行拆解處理。檢查密封面是否有劃傷和密封圈是否漏裝、切圈、變形。如有問(wèn)題應(yīng)按密封面和密封圈的處理工藝進(jìn)處理。
e． 檢查確認(rèn)
處理完泄漏點(diǎn)后，通過(guò)抽真空，靜置一段時(shí)間后，比較真空度判斷氣室的密封狀況。合格后將SF6氣體充至額定壓力值，靜置24 h，微水試驗(yàn)合格，再次進(jìn)行檢漏，如無(wú)泄漏，即可確認(rèn)處理完畢。
5幾點(diǎn)建議
a· 應(yīng)嚴(yán)格控制安裝工藝，保證安裝質(zhì)旦，避免漏裝、錯(cuò)裝及遺落物品在GIS簡(jiǎn)體中。
b． 解體修理應(yīng)控制好工作環(huán)境，空氣中含塵量一般不得超過(guò)Q lr—ig/ m3，空氣的相對(duì)濕度不超過(guò)70%，打開(kāi)氣室應(yīng)用塑料套蓋住法蘭孔，避免引起設(shè)備內(nèi)部潔凈度和微水含量超標(biāo)。
c． 盡量避免解體修理，應(yīng)根據(jù)設(shè)備實(shí)際情況及SF6氣體定量檢漏數(shù)據(jù)判斷，有針對(duì)性地制定設(shè)備本體具體部位的解體修理方案。
d． 設(shè)備大修后應(yīng)充分抽真空，既可帶出氣室內(nèi)水分又可檢查并確認(rèn)設(shè)備密封性。但連續(xù)抽真空時(shí)間不應(yīng)超過(guò)2 h，氣室內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間負(fù)壓易損壞密封圈。
生物質(zhì)燃燒機(jī)，http://www.jiegankeliji.com
生物質(zhì)氣化站，http://www.598jx.com
