摘要：清潔能源蘭炭粉價格低且污染物排放量小,但其著火和燃盡困難?？稍偕茉瓷镔|清潔低碳、易于獲取且利于著火,但其能量密度低。二者混燃可有效改善蘭炭粉的著火和燃燒特性,解決生物質能量密度低的問題,有利于提高燃料適用性。針對煤科院自主研發(fā)的水冷式和風冷式鍋爐,研究了不同摻混比例對蘭炭粉和生物質混燃特性的影響,分析了不同型式的鍋爐中不同混燃特性產生的原因。采用數(shù)值模擬方法建立了三維等比例模型,綜合考慮了湍流、傳熱、揮發(fā)分析出和燃燒、固定碳燃燒、顆粒流動等實際燃燒過程。模型計算結果與文獻試驗結果的相對誤差不超過5%,從而驗證了模型的準確性。分析對比了不同摻混比例下,兩類鍋爐燃燒器出口溫度分布、燃燒區(qū)域溫度分布、爐膛出口溫度分布及氧含量分布等。結果表明:水冷式鍋爐中,摻混比例為2/8時燃燒器出口平均溫度和最高溫度、燃燒區(qū)域平均溫度以及爐膛出口平均溫度均最高,爐膛出口平均氧含量為最低值6%,燃燒性能最好,4/6和10/0時最差。風冷式鍋爐中,摻混比例為4/6時燃燒器出口平均溫度和最高溫度達到最高,氧含量最低,為4. 8%,因此燃燒性能最好,8/2和10/0時最差。隨摻混比例增大,兩類鍋爐燃燒器內的著火位置逐漸向前錐推移并在前錐最前端出現(xiàn)最高溫度;水冷式鍋爐著火位置偏向前錐時對爐膛內燃燒性能下降的影響較大。兩類鍋爐相比,風冷式鍋爐的各溫度參數(shù)明顯較高,氧含量較低;水冷式鍋爐在最佳工況2/8時,除燃燒區(qū)域最高溫度外,各溫度參數(shù)均低于風冷式,氧含量高1%,燃燒性能低于風冷式鍋爐;風冷式鍋爐處于最差工況8/2時,溫度比水冷式鍋爐高300~700K,氧含量是其1/2,故燃燒性能高于水冷式鍋爐;在相同摻混比例下,風冷式鍋爐燃燒性能明顯優(yōu)于水冷式鍋爐。
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