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     直接在生物質(zhì)鍋爐爐膛內(nèi)進(jìn)行試驗研究是組織爐內(nèi)空氣流場的最佳方法，但是停爐時間短，而試驗研究耗時，而且受測量手段和測量技術(shù)的制約，很難全面測量整個爐內(nèi)的空氣流場結(jié)構(gòu)，尤其對大型鍋爐更是困難。隨著計算機(jī)容量和計算速度的大幅度提高，計算傳熱學(xué)、計算燃燒學(xué)、計算流體力學(xué)以及計算方法的日益完善，使得人們可以在計算機(jī)上通過數(shù)值模擬的方法，結(jié)合試驗研究和理論分析，更快、更經(jīng)濟(jì)、更全面地設(shè)計大型鍋爐結(jié)構(gòu)以及各種新型燃燒器，并對新設(shè)計的鍋爐、改進(jìn)的鍋爐以及燃燒器進(jìn)行結(jié)構(gòu)特性分析和各種工況下的運行特性分析，組織良好的爐內(nèi)空氣流場，提高鍋爐燃燒效率和燃燒火焰的穩(wěn)定性、防止?fàn)t膛壁面結(jié)渣和高溫腐蝕。
鍋爐爐內(nèi)空氣流場數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀介紹如下：
    世界各國都非常重視生物質(zhì)鍋爐爐內(nèi)流場的數(shù)值模擬研究，常用的模擬工具是功能強(qiáng)大的FLUENT軟件，該軟件優(yōu)點突出，分析結(jié)果三維可視、直觀、清晰，特別適合速度場、壓力場、溫度場以及其它迭代計算變量的分析研究及新產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計。目前，國內(nèi)外運用FLUENT軟件模擬爐內(nèi)空氣動力場的技術(shù)已經(jīng)比較成熟，越來越多的人選擇它對鍋爐爐膛以及燃燒等進(jìn)行數(shù)值模擬。法國杜埃礦業(yè)研究院工業(yè)能源實驗室在FLUENT平臺上對原型為600MW四角切圓燃燒鍋爐進(jìn)行爐膛內(nèi)冷態(tài)空氣動力場模擬，研究了經(jīng)不同燃燒器送入的空氣在爐膛內(nèi)的流動情況以及爐膛內(nèi)的速度分布。清華大學(xué)熱能工程系的由長福等人分別運用了FLUENT提供的不同湍流模型對四角切圓燃煤鍋爐爐內(nèi)冷態(tài)氣相流動進(jìn)行了數(shù)值模擬。西安交通大學(xué)動力工程多相流國家重點實驗室借助FLUENT軟件平臺，在三種不同工況下對200MW四角切向燃燒煤粉鍋爐爐內(nèi)空氣流動、傳熱以及燃燒進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到了爐膛內(nèi)的速度場、溫度場分布，模擬的結(jié)果較為準(zhǔn)確，為鍋爐的運行和改造提供了有力的參考依據(jù)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)的邵一鳴等對670t/h燃煤鍋爐爐內(nèi)冷態(tài)空氣動力場進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到了爐內(nèi)空氣動力場的速度分布、靜壓力分布等，并把數(shù)值模擬的結(jié)果和實驗的結(jié)果對比，兩者比較吻合，說明數(shù)值模擬是可靠的，木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料主要供生物質(zhì)顆粒燃料燃燒使用。
    綜上所述，利用FLUENT模擬鍋爐爐內(nèi)空氣動力場的技術(shù)還是比較成熟的，但研究的對象主要是煤粉鍋爐，關(guān)于生物質(zhì)燃燒設(shè)備空氣流場的研究較少。由于生物質(zhì)燃料和煤粉的燃燒特性有很大的區(qū)別，必須加強(qiáng)生物質(zhì)燃燒設(shè)備空氣動力場的理論分析和試驗研究，為生物質(zhì)燃燒設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計與高效運行提供科學(xué)的參考依據(jù)。因此開展生物質(zhì)電站鍋爐爐內(nèi)空氣流場的研究很有必要并且意義重大。