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随着电力需求的增长和对环保问题的日益重视,具有容量大﹑效率高﹑能耗低﹑可靠性高和环境污染小等特点,且技术已相对成熟的超超临界发电机组,成为目前我国洁净煤发电技术的必然选择。锅炉向超大容量发展后,单炉膛双切圆燃烧方式得到发展,并在国外得到广泛应用,国内对这种燃烧方式研究很少,我国引进的首台1000MW超超临界锅炉也采用此种燃烧方式。本文采用计算流体学软件PHOENICS,对国内首台1000MW单炉膛双切圆超超临界锅炉炉内燃烧过程进行了数值模拟研究,得出了单炉膛双切圆燃烧方式下炉内流场、温度场的分布规律,燃烧器运行参数对炉内燃烧过程以及氮氧化物排放的影响规律,磨煤机不同投运方式对炉内温度场、热负荷分布、烟气成分分布以及氮氧化物排放的影响规律。此外本文对80%、60%和40%额定负荷的低负荷运行工况进行了数值模拟研究,对锅炉的低负荷稳燃特性进行了预测。在炉内过程数值模拟中,气相湍流流动采用k-ε双方程模型,气固两相流动采用基于IPSA算法的双流体模型,辐射传热采用六通量热流法,水份蒸发采用扩散模型,挥发分析出采用单步反应模型,挥发分燃烧采用EBU-Arrhenius模型,焦炭燃烧采用扩散-动力模型。在NO的数值模拟中,将NO生成的数值模拟作为炉内过程数值模拟的后处理过程,采用扩展的Zeldovich机理描述热力型NO的生成,采用De’Soete提出的HCN衰减总体反应机理描述燃料型NO的生成,考虑了焦炭对NO的还原作用,忽略快速型NO的生成。采用有限差分法来离散微分方程,对控制方程的求解采用SIMPLEST算法,在直角坐标系下的非均匀交错网格系统中求解。本文的研究表明,采用合适的数学模型和计算方法,进行燃煤锅炉炉内过程的数值模拟是可行的,对炉膛内温度场和各种组分浓度场的分布特性的模拟是合理的,反映了实际的炉内流动、传热、燃烧和NO生成过程。本文的研究结果,对超超临界燃煤发电引进技术的消化、吸收和进一步的自主研发具有重要的现实意义。本研究是国家863计划课题“超超临界燃煤发电技术”的一部分,已通过课题验收。