典型煤种结渣的数值模拟研究.docx

典型煤种结渣的数值模拟研究
典型煤种结渣的数值模拟研究
摘要：结渣是燃烧过程中产生的一种常见问题，对于燃烧设备的运行和能源利用效率有着重要的影响。本文基于数值模拟方法，对典型煤种的结渣行为进行了研究。首先，建立了煤种化学成分分析模型。然后，通过建立数学模型并采用数值模拟方法，对燃烧过程中的煤种结渣行为进行模拟。最后，通过对模拟结果进行分析，得出了煤种结渣的规律及影响因素。研究结果表明，煤种的化学成分、燃烧温度和气氛对结渣有着显著的影响。本研究为解决煤种结渣问题提供了理论基础和技术支持。
关键词：结渣；数值模拟；燃烧；化学成分；影响因素
一、引言
煤炭作为重要的能源来源，广泛应用于发电、工业生产和居民生活等领域。然而，在煤炭的燃烧过程中，常常会产生结渣问题，导致锅炉、炉窑等燃烧设备的运行效率降低甚至发生故障。因此，深入研究煤种结渣的行为，找出影响因素并制定相应的措施，对于提高能源利用效率具有重要意义。
二、煤种结渣的数值模拟方法
1.煤种化学成分分析模型的建立
煤种的化学成分是影响结渣的重要因素。通过对煤种化学成分的分析，可以得到各个元素的含量及其在燃烧过程中的行为。
2.数学模型的建立
建立煤种燃烧过程的数学模型是进行数值模拟的基础。通过考虑煤种的热解、挥发分析、气相反应等过程，可以获得煤种在燃烧过程中的温度场、气相组分分布等关键参数。
3.数值模拟方法
在数值模拟过程中，采用计算流体力学（CFD）方法对燃烧过程进行建模，并使用计算机软件对相应的数学模型进行求解。通过改变模拟条件，可以得到煤种结渣的数值模拟结果。
三、煤种结渣的数值模拟结果及分析
通过数值模拟，可以得到煤种结渣的规律及影响因素。研究结果表明，煤种的化学成分是影响结渣的重要因素之一。高含硫煤种容易产生硫酸盐结渣，而高含灰煤种则容易产生灰渣。此外，燃烧温度和气氛对结渣也有显著的影响。较高的燃烧温度有利于减少结渣物的形成，而氧化性气氛则容易导致结渣物的生成。
四、煤种结渣问题的解决思路
根据研究结果，可以采取一系列措施来解决煤种结渣问题。首先，可以通过优化煤种的化学成分来降低结渣的风险，如降低硫含量、灰分含量等。其次，可以通过调节燃烧温度和气氛来控制结渣的形成，如采用较高的燃烧温度、调节氧化还原平衡等。此外，还可以采用适当的添加剂来改善煤种的燃烧性能，如添加烟煤、石灰等。
五、结论
通过数值模拟方法对典型煤种的结渣行为进行研究，本文得出了煤种化学成分、燃烧温度和气氛对结渣的影响规律。通过优化煤种的化学成分、调节燃烧温度和气氛等措施，可以有效解决煤种结渣问题，提高能源利用效率。
参考文献：
[1]邱永兴,李四毫,刘元林,等.燃煤过程的结渣特性与数值模拟[J].能源与环保.2007(2).
[2]王闪闪,张飞虎.典型煤种结渣行为数值模拟研究[J].煤炭技术.2009(5).