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煤粉工业锅炉燃烧器冷态流场特性试验研究
指导老师:孙公钢
学生:石宏涛 0600203139
中国计量学院
热能与动力工程2006级本科毕业设计
班级:06热能1班
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本科毕业设计- 煤粉工业锅炉燃烧器冷态流场特性试验研究
课题背景
关于本课题
全球能源与环境状况所面临的困境已迫在眉睫。在前不久召开的哥本哈根会议上,认定了“防止全球平均气温再上升2℃”和“在2050年前全球排放量减到1990年的一半”。这是我们近期所面对的问题。
为了响应世界各国对环境问题的号召,以及为了人类自身的生存环境的提高,节能减排,刻不容缓。而工业燃煤锅炉在改善环境问题上有很大的潜力。
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本科毕业设计- 煤粉工业锅炉燃烧器冷态流场特性试验研究
课题简介
冷炉空气动力场特性研究
研究过程:
煤粉工业锅炉
得出结论
分析研究
实验操作
本课题针对煤粉工业锅炉旋流燃烧器,通过改变一、二次风速和旋流强度以及钝体流通阻塞率等参数,研究燃烧器出口附近的流场,和流场区域湍流强度的分布,分析各参数下燃烧器的回流区大小及回流量的变化,为燃烧器的设计提供有用的参考。
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本科毕业设计- 煤粉工业锅炉燃烧器冷态流场特性试验研究
实验模型简介
1-一次风道;2-二次风旋流器;3-分级风道;
4-钝体;5-预燃室
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实验结果分析
工况一:边界条件——改变一次风速
一次风速轴向速度
一次风速切向速度
一次风速为18m/s,22m/s,26m/s时,,6m/s,。随着一次风速的增加,回流速度有所减小。
当一次风速为22m/s时,其切向速度高于其他18m/s,和26m/s时两个工况,回流速度最大。
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本科毕业设计- 煤粉工业锅炉燃烧器冷态流场特性试验研究
不同一次风速下的轴向速度分布
Z为轴向距离,D为预燃室直径
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本科毕业设计- 煤粉工业锅炉燃烧器冷态流场特性试验研究
实验结果分析
回流区尺寸
改变一次风速对回流区的尺寸几乎没有影响,三个工况下的回流区长度也基本相同。
工况二:边界条件——改变二次风速
二次风速轴向速度
改变二次风速时,对回流速度影响较小。
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本科毕业设计- 煤粉工业锅炉燃烧器冷态流场特性试验研究
不同二次风速下的轴向速度分布
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本科毕业设计- 煤粉工业锅炉燃烧器冷态流场特性试验研究
实验结果分析
二次风速切向速度
在不同二次风速下,切向速度的实验值与模拟值有一定的出入,但分布趋势上较为一致。随着二次风速的增加,各截面的切向速度有增大的趋势。
回流区尺寸
改变二次风速并不能显著影响回流区的尺寸,这对以后的热态实验具有一定的指导意义。
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实验结果分析
工况三:边界条件——二次风旋流强度
二次风旋流强度轴向速度
随着二次风旋流强度的增加,回流速度有所增大,从而能卷吸更多高温烟气,促进煤粉的着火燃烧,以及还原已生成的NOX。
二次风旋流强度切向速度
随着旋流强度的增加,切向速度也随之增大。
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