四角切圆燃煤锅炉燃烧特性的获取方法和系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103235842A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103235842103235842A(43)申请公布日2013.08.07(21)申请号201310108755.9(22)申请日2013.03.29(71)申请人广东电网公司电力科学研究院地址510080广东省广州市越秀区东风东路水均岗8号(72)发明人李德波(74)专利代理机构广州华进联合专利商标代理有限公司44224代理人王茹曾旻辉(51)Int.Cl.G06F17/50(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书8页说明书8页附图2页附图2页(54)发明名称四角切圆燃煤锅炉燃烧特性的获取方法和系统(57)摘要本发明公开一种四角切圆燃煤锅炉燃烧特性的获取方法，包括：根据四角切圆燃煤锅炉的结构参数对锅炉进行网格划分，建立所述锅炉的全尺寸模型；获取锅炉的燃烧器参数、边界条件参数、煤粉参数；采用可实现k-ε双方程模型模拟得到所述锅炉的湍流流动模型、采用概率密度燃烧模型模拟得到所述锅炉的气相湍流燃烧模型、采用SIMPLE算法模拟得到所述锅炉的速度场模型、采用P-1辐射模型模拟得到所述锅炉的辐射传热模型；输出所述锅炉的湍流流动模型、气相湍流燃烧模型、速度场模型、辐射传热模型。对应地本发明还公开一种四角切圆燃煤锅炉燃烧特性的获取系统。本发明能够准确描述锅炉内的燃烧工况，其获取的锅炉燃烧数值精度较高、结果可靠。CN103235842ACN1032584ACN103235842A权利要求书1/2页1.一种四角切圆燃煤锅炉燃烧特性的获取方法，其特征在于，包括如下步骤：根据四角切圆燃煤锅炉的结构参数对所述锅炉进行网格划分，建立所述锅炉的全尺寸模型；获取所述锅炉的燃烧器参数、边界条件参数、煤粉参数；根据所述锅炉的全尺寸模型、燃烧器参数、边界条件参数、煤粉参数，采用可实现k-ε双方程模型模拟得到所述锅炉的湍流流动模型、采用概率密度燃烧模型模拟得到所述锅炉的气相湍流燃烧模型、采用SIMPLE算法模拟得到所述锅炉的速度场模型、采用P-1辐射模型模拟得到所述锅炉的辐射传热模型；输出所述锅炉的湍流流动模型、气相湍流燃烧模型、速度场模型、辐射传热模型。2.根据权利要求1所述的四角切圆燃煤锅炉燃烧特性的获取方法，其特征在于，所述根据四角切圆燃煤锅炉的结构参数对所述锅炉进行网格划分的步骤具体包括：根据四角切圆燃煤锅炉的结构参数将锅炉沿其炉膛高度方向划分多个区域，生成每个区域的炉膛截面网格；沿炉膛高度延伸，利用预设的网格切分方法分别对每个区域进行体网格的生成，得到所述锅炉的全尺寸模型。3.根据权利要求2所述的四角切圆燃煤锅炉燃烧特性的获取方法，其特征在于，所述将锅炉沿其炉膛高度方向切成多个区域的步骤具体为:沿锅炉炉膛高度从低到高将所述锅炉划分为冷灰斗区、下炉膛区、燃烧器区、上炉膛区、下折焰角区、上折焰角区和出口区；其中，对于所述燃烧器区，其体网格的生成采用Cooper方法，其截面网格采用Quadratic网格单元和Pave方法进行划分，并且所述燃烧器区的截面网格与气流进入所述截面网格的方向垂直。4.根据权利要求1所述的四角切圆燃煤锅炉燃烧特性的获取方法，其特征在于，所述燃烧器参数包括喷口的风速、风温、水力半径、喷射源参数；所述边界条件参数包括壁面温度、壁面材质、烟道出口参数；所述煤粉参数包括煤质成分及其含量。5.一种四角切圆燃煤锅炉燃烧特性的获取系统，其特征在于，包括：建立模块，用于根据四角切圆燃煤锅炉的结构参数对所述锅炉进行网格划分，建立所述锅炉的全尺寸模型；获取模块，用于获取所述锅炉的燃烧器参数、边界条件参数、煤粉参数；模拟模块，用于根据所述锅炉的全尺寸模型、燃烧器参数、边界条件参数、煤粉参数，采用可实现k-ε双方程模型模拟得到所述锅炉的湍流流动模型、采用概率密度燃烧模型模拟得到所述锅炉的气相湍流燃烧模型、采用SIMPLE算法模拟得到所述锅炉的速度场模型、采用P-1辐射模型模拟得到所述锅炉的辐射传热模型；输出模块，用于输出所述锅炉的湍流流动模型、气相湍流燃烧模型、速度场模型、辐射传热模型。6.根据权利要求5所述的四角切圆燃煤锅炉燃烧特性的获取系统，其特征在于，所述建立模块具体用于：根据四角切圆燃煤锅炉的结构参数将锅炉沿其炉膛高度方向划分多个区域，生成每个区域的炉膛截面网格；2CN103235842A权利要求书2/2页沿炉膛高度延伸，利用预设的网格切分方法分别对每个区域进行体网格的生成，得到所述锅炉的全尺寸模型。7.根据权利要求6所述的四角切圆燃煤锅炉燃烧特性的获取系统，其特征在于，所述建立模块还具体用于:沿锅炉炉膛高度从低到高将所述锅炉划分为冷灰斗区、下炉膛区、燃烧器区、上炉膛区、下折焰角区、上折焰角区和出口区；其中，对