生物质颗粒燃料层燃燃烧的FLIC数值模拟与分析

通过FLIC数值模拟软件对中国南方地区某台生物质层燃锅炉进行了数值模拟研究,获得固相温度分布、空间烟气温度分布以及主要烟气成分沿床长的变化规律.模拟结果表明,生物质层燃炉燃烧主要分3个阶段,依次为水分蒸发段(0～0.5 m)、挥发分逸出燃烧段(0.3～1.7 m)和固定碳燃烧段(0.6～2.2 m).生物质中挥发分比例高,逸出后床层高度明显降低.沿炉膛长度方向0.5～1.7 m处为高温烟气区域,温度达1 100～1 670 K.针对不同燃烧段的特点,提出了相应的供风策略,如在挥发分逸出燃烧段供风80％ ～90％,在固定碳燃烧段供风10％～20％,降低烟气热损失,保证生物质燃烧效率,并建议根据烟气温度设计炉拱角度,加强炉拱对水分蒸发段辐射,加快燃料利用过程.模拟结果对生物质层燃炉的运行与设计提供了参考.