利用计算流体力学软件FLUENT15.0,对采用二级分离燃尽风同轴燃烧系统的四角切圆锅炉进行流动、传热和燃烧的数值模拟,得出锅炉炉膛内流场、温度场的分布规律及炉膛出口的温度分布规律。模拟结果表明:炉膛内部气流运动是螺旋式上升运动,炉内燃烧器区域燃烧最激烈、温度最高,炉膛出口有残余旋转,但得到了较大的削弱。得出结论:采用二级分离燃尽风同轴燃烧系统的锅炉具有很好的稳燃效果,能有效防止炉内结渣和高温腐蚀并在降低炉膛出口烟温偏差方面具有独特效果。 期图4燃烧器区域某一横截面上网格分布主风箱上部设有1层上端部风（FF层风）喷嘴，在主风箱下部设有1层下端部风（AA层风）喷嘴。在主风箱上部布置有两级分离燃尽风（LOFA和HOFA分离燃尽风）燃烧器，包括6层可水平摆动的分离燃尽风喷嘴。2网格划分和数学模型2.1网格划分本文中按照该炉的实际尺寸在ICEM中建立模型，将冷灰斗到炉膛出口部分取为计算域，根据炉膛结构特点，将整个计算区域分成三个区段：冷灰斗区、燃烧器区、上炉膛区。四角切圆燃烧锅炉的4个角上的燃烧器的风口速度方向一般与直角坐标的网格边界成约45°夹角，易产生伪扩散［1］，影响计算准确性。为了减小由于网格引起的伪扩散，本文中对计算网格的划分进行改进，使流体流动方向与网格边界的夹角减小，尽可能以垂直于网格边界的方向进入计算微元体，从这一目的出发对燃烧器区域建块，如图3所示。燃烧过程数值模拟-电动折弯机数控滚圆机弯管机张家港数控弯管机滚弧机图4为生成的燃烧器区域某一截面上的网格分布，绝大多数网格满足要求。利用网格生成软件ICEM对冷灰斗区域，上炉膛区分别生成结构化网格，由于燃烧器区域各物理量变化剧烈本文由全自动弯管机公司网站网站采集转载中国知网整理! http://www.wanguanji158.com ，网格分布较密，其余两部分各物理量变化不是很剧烈，网格相对较希2.2数学模型煤粉燃烧过程非常复杂，涉及燃烧、多相图2燃烧器喷口布置图3燃烧器区域block-106-正好是四角切圆形成的切圆中心；总体炉膛内气流充满度较好，在炉膛出口处气流速度方向较一致，气体在炉膛中分布比较均匀。图6为炉膛高度方向各层横截面速度等势图，可以看出煤粉气流混合物和二次风从四个角以直流射流的形式射出，到达炉膛中心部位时以切圆形式汇合，形成旋转燃烧火焰。炉膛中心区域形成低速区，低速区外围气流旋转强烈，即强风区，强风区外围速度又逐渐降低。炉膛内部气流运动是螺旋式上升运动，可以看出模拟结果符合四角切圆锅炉的流动规律。3.2温度场结果分析炉膛中心截面温度场分布如图7所示［4］，由图可以看出整个炉膛内燃烧器区域燃烧最为强烈，温度水平最高，在1800K~1900K之间；燃烧器区和燃烧器区下部炉膛中心截面温度分布呈“W”型，最上层燃烧器以上炉膛中心截面温度分布呈倒“U”型；整体温度分布由中心向炉膛出口和冷灰斗区域递减，与四角切圆锅炉的燃烧规律相符。图8为ACE三层一次风截面温度场等势图，可以看出炉膛中心和水冷壁附近温度水平较低，避免了水冷壁结渣；两者之间温度水平较高，达到1800K以上，新喷入的煤粉能够迅速稳定的着火；切圆较大，火焰充满度高；符合四角切圆锅炉燃烧规律［5-6］。图9为炉膛出口截面的温度分布，温度分布不均匀，说明烟气在炉膛出口处有残余旋转存在，但反切的燃尽风已大大削弱了残余旋转［7］。炉膛出口平均烟温为1224.92K，与设计值1241K相差不到1.5%，模拟结果具有一定的可靠性，能够反映实际情况。4结论在本文中对该炉的流动、传热和燃烧进图7左右墙中心截面的温度场等势图（单位K）行了数值模拟，较为准确地反应了该炉炉内-108燃烧过程数值模拟-电动折弯机数控滚圆机弯管机张家港数控弯管机滚弧机本文由全自动弯管机公司网站网站采集转载中国知网整理! http://www.wanguanji158.com