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常规生物质燃烧机的流场及燃烧特点

2019-08-08

  所谓‘惯例”是指我国在生物质燃烧机中选用较多的轴向叶片式生物质燃烧机。这类燃烧器是靠二次风(或二次风与一次风)旋流及出口加装扩口或扩锥而构成炉内高温烟气的反向回流来加热煤粉气流并使之着火燃烧的。中心回流区的存在是这类燃烧器的重要特点,它为煤粉的着火提供主要热量来历。回流区的外鸿沟是一速度梯度很大的剪切层,剪切层在回流区尾部集合,使煤粉气流闭合。

  本文选用数值计算方法㈤,模拟出不同中心风管扩口角度下一次风的流场散布,可显着看出回流剪切层的形状改变。高温流体的热量随回流带到燃烧器出口部位,剪切层

  流体的脉动及流体的卷吸使高温回流流体与煤粉气流之间发生热、质沟通,加热煤粉气流,直至着火燃烧。所以,生物质燃烧机的煤粉气流是在剪切层邻近初步着火燃烧的,并由内向外扩展。

  回流区向煤粉气流提供的着火热来历于两方面:一是回流高温烟气的热量,其巨细既取决于回流第3期赵伶伶,等:生物质燃烧机的稳燃功能分析。367。烟气温度的凹凸和回流量的多少,还取决于回流烟气与风粉气流混合的激烈程度;二是进入回流区中煤粉颗粒的燃烧热,其量取决于进入回流区的煤粉颗粒量及其在回流区的燃烧程度。

  在风粉气流与回流区之间的剪切层鸿沟上,风粉气流与回流区流体之间发生质沟通。刚从燃烧器流出的风粉气流,动能较高,将回流区流体卷吸到其内外表与风粉气流平行活动;沿风粉气流流向在剪切层后部区域,风粉气流的动能显着降低,卷吸能力减弱,相反,在活动进程中风粉气流规模扩张,回流区宽度尺寸逐步变小,部分风粉气流因被揉捏而穿过剪切层进入回流区,并折向作反向活动,成为回流流体。回流区流体质量的守衡条件是在火焰根部被风粉气流卷吸的回流区流体的质量应与剪切层后部由风粉气流折回至回流区的流体质量处于平衡。在剪切层鸿沟上,在风粉气流与回流区之间还进行着固相(煤粉)颗粒的沟通。剪切层流体的脉动是风粉气流与回流流体之间的气相质沟通和固相质沟通的动力,但脉动速度较小,是干流速度的百分之几(比干流速度约小二个数量级),对固相质沟通而言,流体脉动只会导致极微细煤粉颗粒的搬迁,而且,脉动造成的搬迁是随机的。另一粪固相质沟通是随被卷吸的回流流体带出回流区和随被揉捏的风粉气流进入回流区的气相沟通进程中发生的。在组织旋流燃烧时应侧重留意后一类固相的质沟通。

  在剪切层鸿沟上还发生热沟通。沿流体的活动方向,在剪切层不同位置将发生方向或巨细不同的热沟通进程。在剪切层后部区域,在挥发份充沛燃烧并有部

  分焦碳也初步燃烧风粉气流温度大幅度前进的情况下,熟流方向是由风粉气流指向回流区的;当风粉气流中燃烧所发生的热量不足以大幅度前进其温度时,暖流方向则仍然是由回流区指向风粉气流。坚持回流区高温流体温度的条件是,在火焰根部区域,从回流区传递给风粉气流的热量应与剪切层尾部区域由风粉气流传递给回流区流体的热量坚持平衡。当后者在数量上不能补偿前者时,回流区中流体温度就要降低,直至发生火焰灭火。在这种情况下,采纳仅前进回流量的办法是难以强化燃料燃烧的,由于回流量前进意味着回流区中也有温度不高的气流参与,不足以坚持回流区的温度水平。

  假设能够让风粉气流中较多的煤粉颗粒,尤其是粗煤粉颗粒进入回流区,对强化燃料的燃烧是有利的:一方面,煤粉在回流区内有较多的停留时间,对粗煤粉燃尽有利;另一方面,煤粉在回流区内燃烧可补偿回流流体一部分热量。

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