第1期煤种变化对大型电站锅炉燃烧特性影响的数值模拟研究李敏杰,武浩然,陈衡,刘文毅(华北电力大学,北京102206)摘要:以国内典型660MW超超临界四角切圆锅炉为研究对象,利用Fluent软件对锅炉内燃烧情况进行模拟计算,着重研究了不同煤种下锅炉内的燃烧特性,对不同煤种的锅炉内燃烧的速度场、温度场与CO含量和O2含量的分布进行研究。结果表明:在不同煤种进行燃烧时,炉内速度场基本相似,烟气的流动特性变化较小,锅炉内均有良好的切圆燃烧情况。锅炉内整体的温度水平沿炉膛高度方向呈先升后降的对称分布规律。煤粉燃烧时,锅炉内中心处的CO含量增加比较明显,CO含量沿炉膛方向先上升后下降,其中挥发分较高的煤种CO含量要比挥发分低的煤种低,而锅炉内O2含量的分布情况与CO含量分布呈相反趋势。关键词:煤种变化;电站锅炉;燃烧特性;数值模拟中图分类号:TK224.1+1文献标识码:B文章编号:2096-7691(2023)01-040-05基金项目:国家自然科学基金(52106008)作者简介:李敏杰(1999—),男,硕士,现就读于华北电力大学。Tel:18519620731,E-mail:heng@ncepu.edu.cn引用格式:李敏杰,武浩然,陈衡,等.煤种变化对大型电站锅炉燃烧特性影响的数值模拟研究[J].能源科技,2023,21(1):40-44,70.0引言随着我国火力发电技术不断增强,中国火电装机容量逐年攀升,发电量也在增加,对煤的需求量也在上升,如此巨大的需求量,单一的煤种选择不能满足我国发电用煤的需要,不同的煤种之间存在着较大的差异,即使同属于一种煤,随着产区、矿点、开采年份以及开采深度的变化,煤在工业分析、元素分析以及低位发热量上依旧存在着诸多差异。为改善和优化电站锅炉的燃烧特性,众多研究机构与学者对燃煤电站锅炉安全及经济性进行研究分析。改善和优化电站锅炉燃烧特性的技术措施有很多,如改变过量空气系数和燃尽风率[1-2]、改变燃烧器及其投运方式[3]、空气分级[4]、变煤种燃烧和混煤燃烧技术[5-12]、建立燃烧预测模型和数值模拟计算等[13-15]。针对目前国内电厂锅炉的现状,采用了基于参数调节的试验、燃烧原理模型、燃烧装置的设计与改造、燃烧技术的优化等技术。然而,各种燃烧优化技术都存在优劣,因此,必须根据实际情况采用适当的燃烧优化技术,使其达到最优燃烧控制[16]。电站中的煤粉锅炉均是根据单一的煤种进行结构设计、工业制造,但在电站的日常生产中,无法保证锅炉燃烧的煤粉燃料与设计煤种保持一致,因此,电站锅炉...