低气压下链条炉的运行特性与热力计算方法

西安交通大学学报 ›› 2025, Vol. 59 ›› Issue (8) : 53 -63.

低气压下链条炉的运行特性与热力计算方法

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摘要

针对低气压导致锅炉出现的出力不足、排烟温度升高及效率下降等问题，以某10 t/h燃煤链条炉为研究对象，采用数值方法分析了气压下降对炉膛内温度分布、煤的燃尽情况和炉膛出口烟气参数的影响规律。通过用户自定义函数实现煤颗粒在炉排上的运动，并根据实际链条炉的炉排结构，对模拟真实炉排孔隙的三维物理模型加以改进。考虑到燃烧中灰层不断累积在炭核表面，阻碍氧气扩散进而对燃烧速率造成的影响，改进了焦炭燃烧模型。数值结果表明：随着气压降低，炉排煤颗粒相较常压下的燃烧进程推迟，焦炭燃尽率减小；炉膛出口的NO_x排放量先增大后减小，其在77.273 kPa下的增幅约为常压下的8.79%;低气压下，气体火焰黑度减小造成辐射传热量减少，炉膛出口烟气温度升高，但气压过低时，由于不完全燃烧热损失的增大，炉膛出口烟气温度略有降低。提出的M数（火焰形状系数）修正公式可为低气压下采用热力计算方法预测炉膛出口烟气温度提供参考。