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達冠生物質燃燒機空氣動力的研究
摘要：達冠生物質燃燒機的氣流組織情況對鍋爐的穩(wěn)定燃燒與安全運行都具有重要的影響，以CFD數(shù)值軟件作為計算平臺，建立物理和數(shù)學模型，針對某電廠采用的中心給粉達冠生物質燃燒機進行了數(shù)值模擬研究通過調整一次、二次風量大小，得到不同運行工況下的速度流場和速度矢量分布，得出各參量對流場的影響規(guī)律。
達冠生物質燃燒機是電站鍋爐的關鍵部分，決定著燃料著火和穩(wěn)定燃燒，其設計和運行對鍋爐的經濟性和可靠性起著決定性的作用。因此達冠生物質顆粒燃燒機燃燒機必須具備組織好空氣氣流的良好性能。計算流體動力學是利用計算機求解流體流動的各種守恒控制偏微分方程組，從而近似模擬流體流動情況的技術。在工程設計中，首先建立數(shù)值模型，然后用數(shù)值算法求解，并將結果可視化。從計算結果與實驗結果對比來看，數(shù)值模揪在時間和精度上均有優(yōu)勢，能夠比試驗更全面地了解流場的變化情/j．
1 物理和數(shù)學模型
1.1物理模型
為了真實反映中心給粉達冠生物質燃燒機內的氣流分布情況文中以達冠生物質燃燒機的原型作為模擬對象，如圖1、圖2所示。標準模型尼 ￡是以實驗為基礎，再經過修正得到。因此與后 ￡模型相比RNGk-8模型更能夠反映實際情況，因此此次數(shù)值模擬計算采用了RNG卜5模型。
2計算的數(shù)值方法
2.1網格劃分
根據(jù)達冠生物質顆粒燃燒機燃燒機的特點分析決定采用非結構化網格，劃分的網格數(shù)為124 689個，經分析得知能夠滿足計算所需要的精度要求。
2.2邊界條件
一次風噴口、二次風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、二次風量不同的工況下，中心給粉旋流達冠生物質顆粒燃燒機燃燒機外部噴射氣流的運動情況。
2.3數(shù)值計算的軟件和算法
此數(shù)值模擬計算網格生成部分使用了GAMBIT軟件，數(shù)值模擬計算采用了FLUENT計算軟件。利用有限容積法和S JMPLEC算法對微分方程進行離散求解。
3數(shù)值模擬結果與分析
采用不同工況對達冠生物質顆粒燃燒機燃燒機內部的速度場進行了數(shù)值模擬，得出整個達冠生物質顆粒燃燒機燃燒機區(qū)域內的流場分布。模擬的結果繪制成流線圖和速度矢量圖。由于達冠生物質顆粒燃燒機燃燒機出口流場可以近似看成是一個軸對稱的三維圖形，本文只模擬了其中的1/4。橫軸為對稱軸方向，縱軸為徑向方向。
3.1 改變一次風量
對不同一次風量下達冠生物質顆粒燃燒機燃燒機區(qū)域內部流場進行數(shù)值模擬，得到流線圖如圖3所示，速度矢量圖如圖
分析改變一次風量進行的數(shù)值模擬結果表明，隨著一次風量的增加，達冠生物質顆粒燃燒機燃燒機的回流區(qū)變長，但回流區(qū)直徑未發(fā)生明顯變化。
3.2 改變二次風量
對不同二次風量下的達冠生物質顆粒燃燒機燃燒機區(qū)域內部流場進行數(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)值模擬結果表明，圖中前后大、中間小的啞鈴狀回流區(qū)是由內二次風形成的，并且隨著風量減少，回流區(qū)在向達冠生物質顆粒燃燒機燃燒機噴口移動。當二次風量降低20%時，回流區(qū)明顯減??；當二次風量增加20%時，回流區(qū)明顯增大。
有將相關氣室停電、回收SF6氣體進行拆解處理。檢查密封面是否有劃傷和密封圈是否漏裝、切圈、變形。如有問題應按密封面和密封圈的處理工藝進處理。
e． 檢查確認
處理完泄漏點后，通過抽真空，靜置一段時間后，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，微水試驗合格，再次進行檢漏，如無泄漏，即可確認處理完畢。
5幾點建議
a· 應嚴格控制安裝工藝，保證安裝質旦，避免漏裝、錯裝及遺落物品在GIS簡體中。
b． 解體修理應控制好工作環(huán)境，空氣中含塵量一般不得超過Q lr—ig/ m3，空氣的相對濕度不超過70%，打開氣室應用塑料套蓋住法蘭孔，避免引起設備內部潔凈度和微水含量超標。
c． 盡量避免解體修理，應根據(jù)設備實際情況及SF6氣體定量檢漏數(shù)據(jù)判斷，有針對性地制定設備本體具體部位的解體修理方案。
d． 設備大修后應充分抽真空，既可帶出氣室內水分又可檢查并確認設備密封性。但連續(xù)抽真空時間不應超過2 h，氣室內長時間負壓易損壞密封圈。
生物質燃燒機，http://www.jiegankeliji.com
生物質氣化站，http://www.598jx.com
摘要：達冠生物質燃燒機的氣流組織情況對鍋爐的穩(wěn)定燃燒與安全運行都具有重要的影響，以CFD數(shù)值軟件作為計算平臺，建立物理和數(shù)學模型，針對某電廠采用的中心給粉達冠生物質燃燒機進行了數(shù)值模擬研究通過調整一次、二次風量大小，得到不同運行工況下的速度流場和速度矢量分布，得出各參量對流場的影響規(guī)律。
達冠生物質燃燒機是電站鍋爐的關鍵部分，決定著燃料著火和穩(wěn)定燃燒，其設計和運行對鍋爐的經濟性和可靠性起著決定性的作用。因此達冠生物質顆粒燃燒機燃燒機必須具備組織好空氣氣流的良好性能。計算流體動力學是利用計算機求解流體流動的各種守恒控制偏微分方程組，從而近似模擬流體流動情況的技術。在工程設計中，首先建立數(shù)值模型，然后用數(shù)值算法求解，并將結果可視化。從計算結果與實驗結果對比來看，數(shù)值模揪在時間和精度上均有優(yōu)勢，能夠比試驗更全面地了解流場的變化情/j．
1 物理和數(shù)學模型
1.1物理模型
為了真實反映中心給粉達冠生物質燃燒機內的氣流分布情況文中以達冠生物質燃燒機的原型作為模擬對象，如圖1、圖2所示。標準模型尼 ￡是以實驗為基礎，再經過修正得到。因此與后 ￡模型相比RNGk-8模型更能夠反映實際情況，因此此次數(shù)值模擬計算采用了RNG卜5模型。
2計算的數(shù)值方法
2.1網格劃分
根據(jù)達冠生物質顆粒燃燒機燃燒機的特點分析決定采用非結構化網格，劃分的網格數(shù)為124 689個，經分析得知能夠滿足計算所需要的精度要求。
2.2邊界條件
一次風噴口、二次風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、二次風量不同的工況下，中心給粉旋流達冠生物質顆粒燃燒機燃燒機外部噴射氣流的運動情況。
2.3數(shù)值計算的軟件和算法
此數(shù)值模擬計算網格生成部分使用了GAMBIT軟件，數(shù)值模擬計算采用了FLUENT計算軟件。利用有限容積法和S JMPLEC算法對微分方程進行離散求解。
3數(shù)值模擬結果與分析
采用不同工況對達冠生物質顆粒燃燒機燃燒機內部的速度場進行了數(shù)值模擬，得出整個達冠生物質顆粒燃燒機燃燒機區(qū)域內的流場分布。模擬的結果繪制成流線圖和速度矢量圖。由于達冠生物質顆粒燃燒機燃燒機出口流場可以近似看成是一個軸對稱的三維圖形，本文只模擬了其中的1/4。橫軸為對稱軸方向，縱軸為徑向方向。
3.1 改變一次風量
對不同一次風量下達冠生物質顆粒燃燒機燃燒機區(qū)域內部流場進行數(shù)值模擬，得到流線圖如圖3所示，速度矢量圖如圖
分析改變一次風量進行的數(shù)值模擬結果表明，隨著一次風量的增加，達冠生物質顆粒燃燒機燃燒機的回流區(qū)變長，但回流區(qū)直徑未發(fā)生明顯變化。
3.2 改變二次風量
對不同二次風量下的達冠生物質顆粒燃燒機燃燒機區(qū)域內部流場進行數(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)值模擬結果表明，圖中前后大、中間小的啞鈴狀回流區(qū)是由內二次風形成的，并且隨著風量減少，回流區(qū)在向達冠生物質顆粒燃燒機燃燒機噴口移動。當二次風量降低20%時，回流區(qū)明顯減??；當二次風量增加20%時，回流區(qū)明顯增大。
有將相關氣室停電、回收SF6氣體進行拆解處理。檢查密封面是否有劃傷和密封圈是否漏裝、切圈、變形。如有問題應按密封面和密封圈的處理工藝進處理。
e． 檢查確認
處理完泄漏點后，通過抽真空，靜置一段時間后，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，微水試驗合格，再次進行檢漏，如無泄漏，即可確認處理完畢。
5幾點建議
a· 應嚴格控制安裝工藝，保證安裝質旦，避免漏裝、錯裝及遺落物品在GIS簡體中。
b． 解體修理應控制好工作環(huán)境，空氣中含塵量一般不得超過Q lr—ig/ m3，空氣的相對濕度不超過70%，打開氣室應用塑料套蓋住法蘭孔，避免引起設備內部潔凈度和微水含量超標。
c． 盡量避免解體修理，應根據(jù)設備實際情況及SF6氣體定量檢漏數(shù)據(jù)判斷，有針對性地制定設備本體具體部位的解體修理方案。
d． 設備大修后應充分抽真空，既可帶出氣室內水分又可檢查并確認設備密封性。但連續(xù)抽真空時間不應超過2 h，氣室內長時間負壓易損壞密封圈。
生物質燃燒機，http://www.jiegankeliji.com
生物質氣化站，http://www.598jx.com
