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近年来,随着国际燃油价格的不断上涨,使得单独依赖燃油的锅炉用户越来越承受不了其运行费用;加上近些年,我国天然气事业的迅猛发展,天然气探明储量不断增长。为了保证生产运行持续性和经济性,大部分燃油锅炉用户已进行油改气或油改油气混烧的改造。另一方面,随着石化行业生产规模的扩大,生产过程中产生的工艺可燃副气越来越多,将其引入现有的燃油、燃煤锅炉中燃烧,已取得了良好的节能和环保效益。然而,燃料结构的调整都是在锅炉本体结构基本不变的情况下进行的,这势必会引起炉膛内的温度、热流密度重新分布,从而引起锅炉效率的改变,严重的还会引起安全事故,为了探讨燃油锅炉改油气混烧后的热力特性以及结构的适应性,有必要对炉内流动与燃烧过程进行深入研究。靠热态试验获得数据不仅耗费大量的人力、物力,而且得到的数据很少,而炉内过程的数值模拟能全面的预报炉内的真实情况。与煤粉炉相比,油气混烧锅炉虽然具有低CO2和SO2排放的特点。但人们往往忽略了它相对高的燃烧温度所导致的热力型NOx生成量的急剧增加。从文献上看,目前对于NOx的研究主要是针对燃煤锅炉而进行的,并且重点考虑的也只是由于燃料中的含氮化合物而引起的“燃料型”NOx。本文根据以燃气为主、燃油为辅的油气混烧的特点,即油气混烧的锅炉炉内温度,特别是火焰区域温度远比燃煤锅炉的高,因而不得不重点考虑“热力型”的NOx:燃油占总体的燃料的比例不高,同时由于“燃料型”NOx对温度不是特别敏感,所以暂不考虑“燃料型”NOx随燃烧影响因素的变化。本文以某电厂的一台燃油锅炉Y-130/39-1为几何原型,在对其进行油气混烧的改造后,利用FLUENT软件对炉内燃烧过程进行了较为全面的数值计算,给出了炉内的流场、温度场、壁面平均热流密度及NOx生成量分布情况。计算表明,过量空气系数、二次风旋流数对炉内温度、火焰长度和NOx的生成量具有显著影响,另外,重点分析了各个工况下的炉内温度场和NOx生成规律,并通过合理地组织炉内燃烧,最终实现高效率燃烧和低NOx排放。