【正文】 感謝陳彬同學(xué)和王程超同學(xué)在我學(xué)習(xí)FLUENT軟件時(shí)對我的幫助。四個(gè)月的時(shí)光，記錄著我對畢設(shè)的認(rèn)真。四年的大學(xué)生活有歡笑也有淚水，離別之際，驀然回首看見自己成長的歷程，看見自己在青蔥校園內(nèi)踏遍的足跡，不舍，涌上心頭。本設(shè)計(jì)中對煤粉顆粒軌跡的模擬采用DPM離散相模型。（5） 將三次風(fēng)噴口設(shè)計(jì)為圓形，布置在上二次風(fēng)噴口上方。（2） 對每個(gè)燃燒器的設(shè)計(jì)，有3個(gè)一次風(fēng)噴口、3個(gè)二次風(fēng)噴口、1個(gè)三次風(fēng)噴口。結(jié) 論對于燃燒設(shè)備組（爐膛、制粉系統(tǒng)和燃燒器是煤粉鍋爐的主要燃燒設(shè)備），選定了相關(guān)的設(shè)計(jì)：（1） 為組織更好的切圓燃燒，本設(shè)計(jì)中爐膛橫斷面設(shè)計(jì)為正方形。分為兩大模塊：一、利用GAMBIT繪制爐膛燃燒器，并劃分網(wǎng)格，設(shè)置邊界類型；二、利用FLUENT進(jìn)行流場的計(jì)算及煤粉顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡的顯示。b） 在Color by項(xiàng)選擇Velocity和Velocity Magnitude，得出軌跡圖如圖533所示。a） 操作：DisplayParticle Tracks，打開顆粒軌跡對話框。煤粉顆粒粒徑選取為40μm。（2） 設(shè)置煤粉顆粒射流。操作：DisplayContours。（2） 創(chuàng)建等值坐標(biāo)面。操作：FileWriteCase，保存為“ransq”。操作：SolveInitializeInitialize，用速度入流邊界對流場進(jìn)行初始化，點(diǎn)擊Init。（6） 設(shè)置求解參數(shù)控制。b）2cf邊界，二次風(fēng)以速度48m/s垂直邊界流入。（5） 確定邊界條件。（3） 選取默認(rèn)材料。 創(chuàng)建連續(xù)相計(jì)算模型（1） 設(shè)置求解器。步驟五：輸出網(wǎng)格文件打開FileExportMesh 對話框，得到網(wǎng)格文件。選中Scheme Apply，選中Spacing Apply，將interval size ，選中Mesh，得出網(wǎng)格劃分情況。如圖552所示。（2） 本例的采取DPM離散相的模擬方法：先模擬單相空氣的流動(dòng)場，后采用define—injection指令，插入細(xì)粉粒子射流，通過演示得出煤粉的運(yùn)動(dòng)軌跡。 FLUENT軟件流場計(jì)算問題描述：一、二、三次風(fēng)分別以垂直于燃燒器（分置于爐膛四角）各噴口的速度方向以直流射流方式射入爐膛內(nèi)部，在爐內(nèi)組織流動(dòng)場。FLUENT可求解的問題非常廣泛：可壓縮流體和不可壓縮流動(dòng)問題；穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)流動(dòng)問題；無粘流、層流及湍流問題；對流換熱問題；兩相流問題；復(fù)雜表面形狀下的只有流動(dòng)問題等等。雖完全滲透不易，但是簡單的基本操作還是具有很大的可掌握性。FLUENT還可以根據(jù)計(jì)算結(jié)果調(diào)整整個(gè)網(wǎng)格，這種網(wǎng)格的自適應(yīng)能力對于精確求解有較大梯度的流場有非常大的好處。 第5章 用FLUENT軟件計(jì)算四角切圓流場 引言FLUENT軟件是用來計(jì)算流體流動(dòng)和傳熱問題的程序。（4） 各噴口間間距的選取應(yīng)在合理的范圍內(nèi)，過大則燃燒器整體過于狹長，過小則風(fēng)量過于集中，混合時(shí)間過小，對燃燒不利。當(dāng)采用一次風(fēng)噴口集中布置，并用共同的周界風(fēng)包圍時(shí)，它的高寬比應(yīng)小于4。（3） 磨煤廢氣作為三次風(fēng)在爐膛上部噴入，三次風(fēng)量按照制粉系統(tǒng)而定，一般約占總風(fēng)量的10~20%，對高水分和高灰分的劣質(zhì)煤，三次風(fēng)量有可能達(dá)到25~30%。三次風(fēng)應(yīng)不影響爐膛內(nèi)燃燒中心的燃燒過程，又能加強(qiáng)爐內(nèi)氣體的擾動(dòng)和混合，同時(shí)有利于三次風(fēng)中細(xì)粉的燃盡。第4章 直流煤粉燃燒器的設(shè)計(jì) 引言燃燒器的設(shè)計(jì)包括一、二、三次風(fēng)的選取和燃燒器個(gè)噴口具體具體尺寸的設(shè)計(jì)。直吹式制粉系統(tǒng)中，磨制合格的煤粉全部直接送入鍋爐內(nèi)燃燒。對于電站鍋爐，主要分為中間儲(chǔ)倉式和直吹式兩種制粉系統(tǒng)。鋼球磨煤機(jī)適應(yīng)煤種廣，尤其適合磨制其他磨煤機(jī)不宜磨制的煤種，如硬度大、磨損性強(qiáng)的煤及無煙煤、貧煤、高灰分和高水分的劣質(zhì)煤等。 磨煤機(jī)簡介磨煤機(jī)是煤粉制備系統(tǒng)的主要設(shè)備。本設(shè)計(jì)中為更好的組織四角切圓燃燒，爐膛橫斷面設(shè)計(jì)為正方形。在不同的煙道處，總煙氣的焓值也不同。 煤粉爐爐膛的設(shè)計(jì)煤粉爐爐膛的設(shè)計(jì)很是復(fù)雜，在本設(shè)計(jì)中，僅設(shè)計(jì)出與燃燒器的設(shè)計(jì)計(jì)算有關(guān)的主要部分，包括爐膛橫斷面、爐膛高度及冷灰斗的設(shè)計(jì)，煙窗及前后測墻水冷壁的設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中并不重要，忽略。為更便于組織良好的切圓燃燒方式。 煤粉爐爐膛概述爐膛是供煤粉充分燃燒的空間。燃燒器與爐膛的配合方式采用正四角單切圓布置方式。（5） 雙爐膛切圓布置：大容量鍋爐有時(shí)采用這種布置，通常兩爐膛氣流旋轉(zhuǎn)方向相反。（3） 雙切圓布置：四角一、二次風(fēng)口相切于不同直徑的圓或?qū)侨紵鞲髯韵嗲杏诓煌睆降膱A，用于截面長寬比較大的爐膛，可改善氣流偏斜，防止實(shí)際切圓的橢圓度較大。此種布置方式，出口氣流兩側(cè)補(bǔ)氣差異小，氣流偏離較輕風(fēng)粉管道對稱。由于引風(fēng)機(jī)的抽力，迫使氣流旋轉(zhuǎn)上升，形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)上升的氣流，這不僅改變了火焰在爐內(nèi)的充滿情況，而且延長了煤粉氣流在爐內(nèi)的停留時(shí)間，有利于煤粉的燃盡。燃燒器的布置形式有前后墻對沖布置、爐膛頂部布置、爐膛中部布置、四角切圓布置等等。但是不利于與二次風(fēng)的充分混合，故有些燃燒器的二次風(fēng)噴口設(shè)計(jì)為可上下擺動(dòng)的形式。均等配風(fēng)直流煤粉燃燒器：一、二次風(fēng)噴口相間布置，即在每一個(gè)一次風(fēng)噴口的上下兩端均布置有二次風(fēng)噴口，這樣很有利于煤粉氣流著火燃燒后，二次風(fēng)能及時(shí)充分地供應(yīng)燃燒所需氧氣。一次風(fēng)煤粉氣流、燃燒所需要的二次風(fēng)以及中間倉儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)送粉是的熱風(fēng)乏氣分別由不同的噴口以直流射流的形式噴進(jìn)爐膛。隨著鍋爐熔容量和參數(shù)的提高，煤粉爐在電站中得到了廣泛的應(yīng)用。 本文的主要研究內(nèi)容 本課題的研究內(nèi)容主要是針對使用無煙煤的大型煤粉鍋爐進(jìn)行直流燃燒器的設(shè)計(jì)。對矩形的截面噴口，噴口的高寬比越小，其剛性越大。射流的卷吸能力直接影響燃料的著火。煤粉氣流以一定的速度，從直流燃燒器的噴口直接射入熾熱的爐膛內(nèi)部。 上世紀(jì) 80 年代始 ,我國開始引進(jìn)國外的鍋爐技術(shù)，取其精華去其糟粕，主要引進(jìn)了直流燃燒器 ,我國的大型燃煤鍋爐大部分采用直流燃燒器。目前國外大型燃煤鍋爐的特點(diǎn)：（1） 從專利權(quán)和掌握技術(shù)熟練程度方而考慮，某專業(yè)公司燃燒器的設(shè)計(jì)總是采用角式布置切圓燃燒方式。（4） 易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程活自動(dòng)控制。其作用是：將攜帶煤粉的一次風(fēng)和助燃的二次風(fēng)送入爐膛，并組織一定的氣流結(jié)構(gòu)，使煤粉迅速穩(wěn)定的著火；二次風(fēng)的及時(shí)供應(yīng)，使煤粉在爐內(nèi)達(dá)到迅速的完全燃燒。最后用Fluent軟件計(jì)算四角切圓燃燒爐膛的流場,得出煤粉顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡。燃燒器是煤粉鍋爐的主要燃燒設(shè)備，其性能對燃燒的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性有很大的影響,一個(gè)好的燃燒器應(yīng)組織良好的空氣動(dòng)力場，并且運(yùn)行安全可靠。哈爾濱工業(yè)大學(xué) 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）應(yīng)用直流燃燒器的430T/H煤粉爐爐膛流場計(jì)算摘 要 火力發(fā)電是我國電能生產(chǎn)的主要形式，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，發(fā)電廠的機(jī)組容量逐漸增大，對大容量鍋爐的需求也逐漸增多。根據(jù)其出口氣流的特征，煤粉燃燒器主要分為直流燃燒器和旋流燃燒器兩大類，這兩種類型各有優(yōu)缺點(diǎn)。關(guān)鍵詞：直流燃燒器；設(shè)計(jì)；fluent軟件；四角切圓；流場計(jì)算IIIThe 430 t/H Pulverized Coal Furnace Flow Field of Applied DC Furnace Burner39。一個(gè)好的燃燒器應(yīng)滿足下列要求：（1） 組織良好的空氣動(dòng)力場，使燃料及時(shí)著火，與空氣適時(shí)混合，保證燃燒的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。（5） 控制污染物的排放，保護(hù)環(huán)境。（2） 總是采用可以上下擺動(dòng)一定角度的煤粉燃燒器來調(diào)節(jié)爐膛出口煙氣溫度,從而達(dá)到調(diào)節(jié)過熱及再熱蒸汽溫度的目的。近年來我國的燃燒器研制開發(fā)工作取得了很大進(jìn)展，并繼續(xù)對直流燃燒技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。由于氣流不旋轉(zhuǎn)，所以阻力小，直流射程相對旋流射程場，對煙氣的貫穿能力也強(qiáng)，對后期混合有利。卷吸能力越強(qiáng)，速度衰減越快，射程也就越短。出口氣流包含有旋轉(zhuǎn)射流的燃燒器為旋流燃燒器。包括爐膛截面設(shè)計(jì)、制粉系統(tǒng)的選定及燃燒器具體形式的設(shè)計(jì)。其主要燃燒設(shè)備為燃燒器。燃燒器噴口之間保持一定的距離，整個(gè)燃燒器成狹長型。故燃燒煙煤和褐煤使用較多。這種燃燒器的型式比較適合無煙煤、貧煤和劣質(zhì)煙煤的使用。直流燃燒器常采用四角布置形式，其出口氣流的集合軸線射向爐膛中心的一個(gè)假想切圓，組織切圓燃燒火焰，此即為切向燃燒方式。各個(gè)角燃燒器的煤粉氣流噴入爐內(nèi)，收到上游已燃高溫火焰的點(diǎn)燃而迅速燃燒，因此著火條件良好。如下圖21（a）。如下圖21（c）。如下圖21（e）。第3章 爐膛及制粉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選取 引言制粉系統(tǒng)、爐膛、燃燒器是煤粉鍋爐的主要燃燒設(shè)備。高溫?zé)煔庠跔t膛內(nèi)把一部分熱量主要通過輻射的方式傳遞給爐膛四周的受熱面上，以保證出口氣溫在允許的范圍內(nèi)。爐膛下部有一個(gè)倒錐形的斗，由前后墻水冷壁管傾斜形成。各部分的設(shè)計(jì)見以下各表（注：公式均匯總在表內(nèi)）。煙道內(nèi)每處的總煙氣的焓等于理論煙氣焓、飛灰焓及此處的過量空氣的焓三者之和。如下表35：序號名稱符號計(jì)算公式或來源結(jié)果單位1 爐膛界面熱負(fù)荷查表88413500 2 爐膛截面積96 3 爐膛寬度及深度10 4 爐膛容積熱負(fù)荷查表838135 5 爐膛容積2483 6 冷灰斗底口寬度設(shè)定1 7 冷灰斗傾角設(shè)定60 8 冷灰斗高度　7 9 冷灰斗等分面到出口煙窗高度26 表35 爐膛截面設(shè)計(jì) 制粉系統(tǒng)的選取煤粉鍋爐燃用的合格煤粉應(yīng)由制粉系統(tǒng)供