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近年来,四角切圆燃煤锅炉炉膛出口烟气偏差逐渐成为影响锅炉机组安全稳定运行的重要因素,由于烟气偏差导致锅炉机组过热器高温爆管的现象频繁发生,严重影响锅炉安全和经济性能。所以论文以600MW锅炉机组为研究对象,运用Fluent仿真模拟软件对四角切圆燃煤锅炉炉膛出口烟气偏差的现象进行模拟研究,以寻求合适的措施减小炉膛出口烟气偏差;并分析锅炉水平烟道内左右侧烟气偏差对高温过热器管内蒸汽换热的影响,找出锅炉高温过热器容易发生高温爆管的位置。主要研究内容如下:(1)针对四角切圆燃煤锅炉烟气偏差的模拟研究,以额定工况为基础,通过燃尽风反切5°、10°、15°和20°工况下,研究不同燃尽风反切角度对炉膛出口烟气偏差的影响,结果表明:燃尽风反切对主燃烧器区域速度场及温度场影响较小,能够改变燃尽风上部区域烟气流场,减弱残余旋转导致的烟气偏差;燃尽风反切角度为15°时最佳,炉内燃烧良好,峰状高温区比较均匀,炉膛出口温度偏差较小。(2)进一步研究反切条件下不同燃尽风率对炉膛出口烟气偏差的影响。以燃尽风反切15°工况为基础,分别对燃尽风率减小10%、增加10%及增加20%工况进行研究,结果表明:在保持反切15°情况下,增加燃尽风率能够增强反切效果,对减弱残余旋转具有显著作用,但使折焰角上部烟气温度偏高,容易造成屏式过热器底部高温偏差;燃尽风率的不同影响炉内组分场分布,增加燃尽风率可以降低炉膛出口NO_x的质量浓度。(3)燃尽风竖直上摆主要为了调节蒸汽温度,经过分析发现,调节燃烧器上摆角度对残余旋转及炉膛出口烟气偏差也有影响。针对燃尽风竖直上摆10°和20°工况下的燃烧过程进行数值模拟研究,与额定工况对比研究不同摆动角度对炉内空气动力场的影响。结果表明:增大燃尽风竖直上摆角度使XZ截面上水平合速度减小,燃尽风区域流场旋转强度降低,对残余旋转导致的炉膛出口烟气偏差具有减弱作用;增加燃尽风竖直上摆角度,也能够降低炉膛出口NO_x的质量浓度。(4)针对高温过热器管外烟气与管内蒸汽耦合换热进行模拟研究,分析锅炉水平烟道内左右侧烟气偏差对过热器高温爆管的影响。结果表明:同片高温过热器管屏外侧管出口蒸汽温度比内侧管出口蒸汽温度高;对不同位置处高温过热器模拟分析,水平烟道右侧位置过热器管屏外侧管出口蒸汽温度比左侧位置过热器管屏外侧管出口蒸汽温度高,且烟道右侧位置过热器管道弯头处热流密度较高,所以水平烟道右侧位置高温过热器管屏外侧管蒸汽出口处和弯头处更易发生高温爆管现象。