燃尽风率对二次再热锅炉热量分配及NOx的影响
肖寒1
蒙晨玮2
吴玉新1
冯乐乐1
张海1
张缦1
1.清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室,北京,1000842.Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering,Cornell University,Ithaca,NY 14853
摘要：合理的燃尽风率对降低NOx排放十分关键,也显著影响大容量锅炉炉膛内的燃烧和传热特性.针对1 000 MW超超临界二次再热塔式锅炉开展三维CFD数值模拟,研究燃尽风(OFA)率对于炉内NOx生成及吸热量分配的影响规律.模型采用贴体六面体非结构网格,通过用户自定义函数(UDF)设置炉膛及各受热面的壁面温度;煤粉颗粒在炉内的运动及燃烧过程基于随机轨道法计算,采用Realizable k-ε模型模拟四角切圆炉内的湍流流动,采用离散坐标(discrete ordinates,DO)法计算炉内辐射传热;采用简化概率密度函数(probability density function,PDF)模型模拟湍流与化学反应的耦合特性.结果 表明,燃尽风率对炉内的温度分布、炉膛的吸热比率以及污染物排放情况均存在显著影响.当燃尽风率在0 ～40％时,主燃区的平均温度随燃尽风含量的增大先升后降,而燃尽风区域的平均温度则随着燃尽风率升高显著上升.随着燃尽风率的升高,由于温度和氧含量变化等共同作用,原始NOx排放量先降后升,燃尽风率在11％ ～25％时达到最低.随燃尽风率从0增至25％,锅炉炉膛吸热比率降低12％,过热器、再热器、省煤器等对流受热面的吸热比例相应增加.当燃尽风率大于25％时,炉膛吸热比例的降低趋势减缓.因此,建议在锅炉设计中应综合考虑OFA比例变化对炉膛吸热量以及污染物排放的影响.
关键词：燃尽风二次再热锅炉热量分配NOx热流分布
分类号：TM621.2(发电、发电厂)TK16(热能、热力工程)
资助基金：国家重点研发计划(2017YFB0602102)
论文发表日期：2019-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 80-86 )
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