300MW燃煤锅炉O2CO2、烟气再循环燃烧的数值模拟.第２４卷第２期２００９年３月热能动力工程ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＦＯＲＴＨＥＲＭＡＬＥＮＥＲＧＹＡＮＤＰＯＷＥＲＶ０１．２４．Ｎｏ．２Ｍａｒ．，２００９：１００１—２０６０（２００９）陀一０１７７—０５３００ＭＷ燃煤锅炉０２／Ｃ０２、烟气再循环燃烧的数值模拟刘彦丰１，王建强２，梁秀俊１，高正阳１（１．华北电力大学能源与动力工程学院，河北保定０７１００３；２．中国核电工程有限公司河北分公司，河北石家庄０５００２１）摘要：以一台３００ＭＷ四角切圆煤粉锅炉为研究对象。通过ＩＣＥＭ建立炉膛的三雏结构框架及网格生成，在ＴＡ．晒，ＯＷ中选择合适的炉内湍流流动、燃烧与传热的数学模型，进行煤粉在氧气体积比为２９％时０２／ｃ０２气氛下燃烧过程的数值模拟。研究发现：采用０２／ｃ０２均匀混合送入炉膛时，煤粉的点火和燃烧较空气助燃时的状况有一定的延迟，火焰中心和炉膛内的高温区有明显扩大的趋势，火焰中心更接近炉膛中心，且沿炉膛高度有所上移；采用烟气再循环时，Ｑ直接送入炉---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---膛有利于煤粉的点火和燃烧，大大提高炉膛内的温度水平。关键词：３００ＭＷ锅炉；０２／０３２；烟气再循环；燃烧；数值模拟：ＴＫ２２９．２文献标识码：Ａ引言近年来，世界上已有许多的研究机构和研究者开始对电站燃料烟气中Ｃ０２的收集和储存技术进行研究。在常规煤粉炉燃烧方式下，烟气中的ｃ０２含量较低，使得分离过程复杂、成本过高。组织煤粉在０２／ｃ０２混合气体中的燃烧，能大幅度地提高燃烧产物中的Ｃ０２浓度，使分离和捕集ｃ０２的工艺相对简单，且成本降低，并可以大幅度减少，甚至消除燃煤产生的其它污染物的排放，实现大气污染物零排放【卜４ｌ。０２／Ｃ０２燃烧技术由Ｈｏｍｅ和Ｓｔｅｉｎｂｕｒｇ于１９８１年提出，美国阿贡国家实验室的研究证明，只需将常规锅炉进行适当的改造即可采用此技术。加拿大政府的能源技术研究中心于１９９４年建成了一个０．３ＭＷ的煤粉０，／Ｃ０２燃烧半工业规模试验系统，用以评价煤粉燃烧的火焰、传热与污染物的形成等特性。我国华中科技大学、浙江大学近年来也开展了对该项技术的研究，研究内容主要集中在该煤粉燃烧技术中Ｓｏ戈和ＮＯｚ的排放特性。本研究以山东某电厂一四角切圆燃煤锅炉为原型，采用了大型数值计算软件ＣＦＸ－飙ＦＬＯＷ，对其在０２／ｃ０２气氛下炉膛内的燃烧、传热和流动等过程进行收稿日期：２００８—０２—２６；修订日期：２００８—１２—１０作者简介：刘彦丰（１９６５一），男，河北邢台人，华北电力大学副教授数值模拟研究，分析了ｃｈ／ｃｃｈ---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---气氛下煤粉的着火燃烧、炉膛内辐射力分布以及壁面热负荷分布等特点。１模拟对象模拟的对象是由上海锅炉厂引进美国燃烧工程公司技术设计和制造的亚临界、中间再热、强制循环和燃煤汽包锅炉。该锅炉为单炉膛Ｉｆ型布置，配有正压直吹式中速磨系统，采用四角切圆燃烧，直流摆动式燃烧器，固态排渣，锅炉的最大连续蒸发量为１０２５ｔ／ｈ。炉膛断面尺寸为１１７９０ｍｉｌｌ×１４０５９舢（深×宽），整个炉膛的净高度为４３７００ｈｉｍ。整组燃烧器设５层一次风喷口、７层二次风喷口、一次风和二次风间隔布置，其中顶部布置的二次风口为燃尽风，用于控制ＮＯ茗的生成。锅炉及燃烧器的结构如图ｌ所示。锅炉燃用煤粉颗粒的直径最小为１０ｔａｎ。最大为２００／．ｎｎ，颗粒直径分布遵循Ｒｏｓｉｎ—ｎａｍｍｌｅｒ分布规律。锅炉的设计煤种为山东混合烟煤，煤质分析如表ｌ所示。图１锅炉与燃烧器结构简图第２４卷第２期２００９年３月热能动力工程ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＦＯＲＴＨＥＲＭＡＬＥＮＥＲＧＹＡＮＤＰＯＷＥＲＶ０１．２４．Ｎｏ．２Ｍａｒ．，２００９：１００１—２０６０（２００９）陀一０１７７—０５３００ＭＷ燃煤锅炉０２／Ｃ０２、烟气再循环燃烧的数值模...