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廊坊四星防腐材料有限公司
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環保節能1噸鍋爐生物質顆粒燃燒機，1噸鍋爐生物質顆粒燃燒機
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生物質燃燒機三維流動和燃燒的數值模擬及優化結果
摘要： 對某大型工業生物質燃燒機進行了三維全尺寸數值模擬計算結果比較合理的反映了燃燒室內發生的流動以及傳熱、傳質、燃燒等復雜的化學反應過程針對所計算的結果，指出了該燃燒室存在的結構缺陷并通過分析、比較，提出了一種優化方案對其繼續模擬計算，zui終達到了優化燃燒，控制高溫區的范圍，生成的S 02明顯增加等主要優化目的。優化后的生物質燃燒機投入使用后，運行情況良好。解決了原生物質燃燒機經常出現的問題
傳統的生物質燃燒機設計主要依賴于經驗公式，由于測試手段、方法的限制，難于獲得生物質燃燒機內部流場的真實、詳細信息因而造成了以往高性能產品的總體設計完成之后。需要對其反復測誡、修改才獲得研制成果隨著計算機技術和計算流體力學(CFD)的發展，利用CFD來研究生物質燃燒機內部湍流，多組份擴散，化學反應等復雜流動現象，為設計定型提供了有力的參考依據，尤其在生物質燃燒機技術方案論證及優化設計中起著越來越重要的作用。所采用的計算模型為某廢氣處理裝置上的生物質燃燒機，其用途為處理石油副產品中的大量酸性廢氣，主要成分為儺SN仲和各種大分子碳氫化合物通過將酸性廢氣充分燃燒得到S02，再經水吸收制成硫酸經廢氣處理裝置對這些氣體加以利用，既可提高企業生產的綜合效益，又可降低大氣污染該裝置在實際運行中，產物內有大量的硝酸，且燒嘴容易燒壞。采用大型CFD軟件FLUEN T6.0對原生物質燃燒機進行數值分析，找到了原生物質燃燒機設計上的結構缺陷，在此基礎上提出優化方案，優化方案的數值模擬結果表明，優化后的燃燒器的性能得到明顯改善。優化方案投入使用后，經檢測結果表明產物內的硝酸成分明顯降低，且燒嘴工作狀況良女子o解決了原生物質燃燒機經常出現的不良問題
1數學模型
燃燒室內為強湍流流動，采用后j雙方程模型其連續方程，動量方程，能量方程及k-方程在柱坐標下的通用形式
由于標準的k囊湍流模型對強旋射流的模擬不能令人滿意。在計算中采用了FLU ENT提供的一個修正模型一一Realizable k-X;tR型”，41該模型繼承了標準尼j模型良好的收斂性，同時能較好模擬旋轉射流的細致結構，而所需計算量增加不參采用SIM PLE法求解雷諾平均的N—S方程。同時采用標準壁面函數采用2種不同的燃燒模型分別求解，并作相互印證一種是非絕熱的PDF模型，不是求解單個組的輸運方程，而是求解混合組份份數的輸運方程，各組份濃度由混合份數分布求得該模型用概率密度函數PDF來考慮湍流效應，適用于湍流擴散火焰的模擬和類似反應過程其反應機理通過化學平衡計算來處理另一種是有限速率模型，需要準確的給出化學反應的細節。而反應與湍流的相互作用采用渦擴散原則，即主要由湍流控制反應速率。因對該燃燒室內實際反應過程的了解有限，而大量的中間反應無法給出詳盡的數學表達。故采用2種反應模型分別模擬，相互印證是有必要魄 PDF模型的計算結果體現出詳細的中間反應信息。而有限速率模型的結果體現主要反應的影口向2個計算結果的相互印證有助于對燃燒室內的實際反應過程的深入認識燃燒的模擬共涉及6種元素
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