600MW锅炉旋流燃烧器结构优化及超低负荷稳燃数值模拟

《600MW锅炉旋流燃烧器结构优化及超低负荷稳燃数值模拟》是一篇探讨大型火电机组燃烧技术改进的学术论文。该论文针对当前600MW等级锅炉在低负荷运行时存在的燃烧不稳定问题，提出了基于旋流燃烧器结构优化的解决方案，并通过数值模拟方法验证了其有效性。文章旨在提高锅炉在低负荷工况下的稳定性和燃烧效率，为电力系统的灵活运行提供技术支持。

随着能源结构的调整和可再生能源比例的增加，燃煤电厂面临着更加频繁的负荷波动。在这种背景下，锅炉在低负荷条件下保持稳定燃烧变得尤为重要。然而，传统的旋流燃烧器设计在低负荷运行时容易出现火焰不稳定、燃烧不完全以及污染物排放升高的问题。因此，对旋流燃烧器进行结构优化成为提升锅炉性能的关键环节。

本文首先分析了旋流燃烧器的工作原理及其在不同负荷条件下的燃烧特性。旋流燃烧器通过旋转气流形成稳定的燃烧区域，从而保证燃料的充分燃烧。但在低负荷条件下，由于一次风量减少，旋流强度不足，导致火焰难以维持，甚至可能出现熄火现象。为此，作者提出了一系列结构优化方案，包括改变旋流叶片的角度、调整二次风配比以及引入辅助燃烧装置等。

在结构优化的基础上，论文采用计算流体力学（CFD）方法对优化后的燃烧器进行了数值模拟研究。通过建立三维湍流模型，模拟了不同负荷条件下燃烧器内部的流动和燃烧过程。模拟结果表明，优化后的旋流燃烧器在低负荷工况下能够有效维持火焰稳定性，同时降低了NOx的生成量。此外，模拟还揭示了燃烧过程中温度场、速度场和浓度场的变化规律，为后续实验验证提供了理论依据。

为了进一步验证数值模拟的准确性，作者还进行了实验测试。实验结果与模拟数据高度吻合，证明了优化方案的有效性。实验中，优化后的燃烧器在50%额定负荷下仍能保持稳定的燃烧状态，且燃烧效率显著提高。这表明，通过对旋流燃烧器结构的合理改进，可以大幅改善锅炉在低负荷运行时的性能表现。

论文还讨论了优化设计对锅炉整体运行的影响。研究表明，旋流燃烧器的改进不仅提高了燃烧的稳定性，还降低了能耗和污染物排放。这对于实现绿色发电目标具有重要意义。同时，优化后的燃烧器结构也具备较强的适应性，适用于不同类型的煤种和燃烧方式。

综上所述，《600MW锅炉旋流燃烧器结构优化及超低负荷稳燃数值模拟》是一篇具有实际应用价值的研究论文。它通过理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法，系统地探讨了旋流燃烧器在低负荷条件下的优化路径。研究成果为提高火电机组的灵活性和环保性能提供了重要的技术支持，也为今后相关领域的研究奠定了坚实的基础。