六角切圆煤粉锅炉富氧燃烧的数值模拟优化

本文主要探讨了煤粉锅炉在富氧燃烧条件下的数值模拟研究，以一台600MW的四角切圆煤粉锅炉为实验对象。通过Gambit软件构建了炉膛的三维结构，并生成了网格，以便在FLUENT软件中进行模拟。在空气气氛和富氧气氛（O2/CO2气氛）下，研究了煤粉的燃烧特性。 在O2/CO2气氛中，由于二氧化碳（CO2）具有较高的比热容，这增加了炉膛内烟气的蓄热能力和着火热，导致炉膛整体温度下降。然而，火焰中心的位置发生了变化，由原来的向下移动转变为向上，这可能与CO2吸收热量有关。随着氧气浓度的提升，煤粉的燃烧强度显著增强，炉内温度上升，高温区域扩大，火焰中心逐渐下移，这对煤粉的点燃和充分燃烧起到了积极的促进作用。 这项研究对于理解富氧燃烧技术在实际应用中的影响至关重要，特别是在降低CO2排放、减少SO2和NOx污染方面。然而，值得注意的是，尽管富氧燃烧技术在理论上能有效捕集CO2并降低污染物排放，但在我国的电厂中尚未广泛实施，这可能是由于技术成熟度、经济成本和环保法规等因素的影响。 在数值模拟过程中，作者选取了适合的数学模型和几何结构模型，对锅炉内部的流动、传热和燃烧过程进行了细致的分析，从而获得了关于速度场、温度场和气相组分浓度的详细分布数据。这些数据对于优化锅炉设计、提升燃烧效率和环境保护具有重要的参考价值。这项研究不仅深化了我们对煤粉锅炉富氧燃烧机理的理解，也为实际应用提供了科学依据和技术支持。