热能动力工程

作者：张贺铭

单位：中国船舶集团有限公司第七〇三研究所,

关键词：FLUENT;数值模拟;负荷;稳焰器;冷态流场;回流区

为研究稳焰器对增压锅炉旋流燃烧器冷态流场的影响，建立了带小孔稳焰器的旋流燃烧器三维模型，基于Fluent软件，采用Realizablek-ε模型探究不同锅炉负荷（100%、50%、30%）、不同稳焰器尺寸（100mm、120mm、150mm）及稳焰器不同位置（0mm、10mm、20mm）对于速度及回流区等特性的影响，结果表明：在其他参数固定的条件下，随着锅炉负荷的降低，燃烧器内气体流速减小，流速最大值由140m/s减小到45m/s；回流区的长度及最大直径随负荷变化很小。在其他参数固定的条件下，稳焰器的尺寸越大，燃烧器内空气流速最大值越高，最大值最高约为160m/s，气体流动的扩散程度减小，收缩程度加大；稳焰器的尺寸加大，回流区长度由390mm增大到480mm，但回流区最大直径减小，由215mm减小到195mm，这表明回流区长度与稳焰器尺寸成正比，回流区最大直径与稳焰器尺寸成反比。对于带有小孔的稳焰器，存在小孔倒流现象，随着稳焰器尺寸增大，小孔倒流现象减弱，在实际应用中应选择合适口径燃烧器，避免该现象发生，降低稳焰器小孔因高温烟气回流而结焦的可能性。随着稳焰器出口平面到喷油器出口截面距离加大，燃烧器内空气流速最大值几乎不变，回流区长度及最大直径微弱增大。

来源：2025年第3期

《热能动力工程》期刊编辑部

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