燃醋糟循环流化床锅炉数值模拟

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醋糟作为制醋后的固体残留物,为了将其进行有效利用,本文考虑将醋糟作为燃料在循环流化床锅炉内燃烧,并进行数值模拟研究,为醋糟的综合利用提供新的解决方案。  为了解醋糟的燃料特性,本文进行了醋糟颗粒的工业分析、元素分析、发热量分析、灰熔点分析以及热重实验分析。得出结论如下:与煤相比,醋糟颗粒的挥发分含量较高,固定碳含量和灰分含量较低。醋糟C/H比较低,O/H比较高,容易着火,尽管热值较低,但燃烧产生的污染少,较清洁。升温速率、醋糟颗粒粒径以及氧气浓度对醋糟燃烧的影响非常明显。升温速率的增大,氧气浓度的增大,以及细小的醋糟颗粒,均有助于醋糟燃烧。  本文利用fluent6.3软件,采用涡耗散模型模拟挥发分的气相湍流燃烧,采用可实现k-ε湍流模型模拟气固两相间湍流运动,采用P-1辐射模型模拟炉内燃烧时的辐射和对流,对气相流场采用非交错网格的SIMPLE方法求解N-S方程,对固体颗粒湍流扩散的求解则采用随机颗粒轨道模型,对颗粒挥发份析出过程的计算采用Two Competing RatesModel模型,对焦炭燃烧过程的计算采用kinetics/diffusion-limited模型。  本文分析讨论了不同工况下炉内醋糟颗粒的冷态流动和燃烧情况,对计算的模拟结果给予了直观的视图描述和曲线分析,得到了炉内醋糟颗粒空隙率、醋糟颗粒速度场、压降场、温度场和组分场的分布。通过变工况研究不同的一二次风风速、物料循环量和醋糟颗粒粒径对炉内醋糟颗粒空隙率、醋糟颗粒速度场、压降场、温度场和组分场的影响,得出炉内温度、O2、CO2的分布规律。综合考虑各个工况下的模拟结果,分析循环流化床锅炉内醋糟燃烧的情况。这对循环流化床锅炉内醋糟燃烧的运行与设计具有一定的参考和指导意义。
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