微油点火燃烧器数值结果精度判断准则与分析_丁历威
小油点火燃烧器的主要故障分析及处理
（） 查 点 火 枪 ， 求 运 行 人 员 严 格 按 点 火 程 序 进 行 点 火 ， ３检 要
在投用 ／ ｒ ｊｈ ￣ 枪助燃时 出现火焰信号弱、 火检故障现象。 （） ４ 点火枪高压 电缆烧损 ；
积 煤粉被 吹掉 、 燃烧完后燃烧器壁 温相应 降低。因此 出现燃烧器
壁 温不 定 时 、 规律 升 高 、 低 现 象 。 无 降 （） 小 油 枪 备 用 状 态 ， 了提 高 燃 烧 器 稳 燃 性 能 ， 烧 器 ２在 为 燃
（ 者 单 位 ： 东省 粤 泷发 电有 限 责 任 公 司 ） 作 广
点 火 时 高压 电缆 外 部 放 电 ， 不着 火 。 点
（） 进器 气 管烧 损 漏气 ： ５推
保证油枪着 火正常。更换 火检光纤 、 加长套管 ， 使火检 探头远离 燃烧器本体 ， 保证火检探头温度正常 ， 避免火检探头超温故障。
（） 压 电缆 加 装 耐 高 温段 ， 止 高 压 电缆 烧 损 。 ４高 防 （） 现 场 推 进 器气 管 更换 为 紫铜 管 。 ５将
电建 专 力设Ｉ 栏
小 油点火燃烧 器 的主要故 障分析及处理
口朱 荣 钊
某 电厂 １ 锅 炉 型号 为 Ｄ ４ ０／１ ．一 Ｉ ， 东 方锅 炉 厂 号 Ｇ２ ３７ ｌ 是 ２
（） 低 负荷 投 用 小 油 枪 时 ， 果 不 用 点 火 枪 点 火 ， 火距 ３在 如 着
煤粉在燃烧 器喷 口内形成黑冷 区， 所以火检检 为 燃 用 无 烟 煤 而 设计 生 产 的 超 高 压 中 间 再 热 自然 循 环 汽 包 炉 ， 离油枪 根部 太远 ， 日 隐时现 。 厂家设计火检套管、 光纤短 ， 与 １５ ＭＷ 汽轮 发 电机配套。设计煤 种为 山西 晋东南无 烟煤。 测到火焰信号或 强度 弱、寸 ３
微油点火燃烧器说明书
请认真保留本手册，以备参考。
内容介绍: 本手册介绍了 QSQ 型微油点火燃烧器的工作原理、系统的构成、系统的安装、系统 的调试、系统的运行、系统的维护等。
读者对象： 本手册适合下列人员阅读： 设备安装人员、操作人员、维护人员等。
-1-
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章
绪论 微油油点火燃烧器工作原理 微油油点火系统的构成 微油油点火系统的安装 微油油点火系统的调试 微油油点火系统的启、停 使用注意事项 微油枪常见故障和排除方法
油燃烧器工作时油枪、点火枪和火焰检测装置均不在高温区，所以避免了油枪的结焦 和点火枪的烧蚀问题，同时油枪和点火枪无需进退执行器，进一步简化了系统配置，使用 及维护都非常简单。 1.3 微油燃油及吹扫系统
微油燃油及吹扫系统支管路包括手动阀、燃油快关阀、燃油过滤器、燃油压力表、金 属软管、吹扫快关阀、止回阀、吹扫压力表及连接管线组成。燃油快关阀和吹扫快关阀采 用气动单电控弹簧复位球阀，失电、失气状态下球阀自动关闭，阀门关闭时间≤3.5 秒， 保证无泄漏。支管路管路尺寸为：油管路Φ22×3、吹扫空气管路Φ22×3；主油管路尺寸 为Φ32×3。
-7-
1.7 控制系统 微油油点火热控系统的设计主要包括双强少油点火程序的设计、系统保护逻辑及与
DCS 连接三部分。 1.7.1 设计原则： ① 保证点火过程锅炉的安全。 ② 不对正常运行的 FSSS 功能带来影响。 ③ 保证点火过程点火设备的安全。 ④ 人机界面清晰，便于操作。 1.7.2 双强少油点火的控制系统构成 该系统具有以下主要功能： ① 微油油燃烧器启动、停止程控。 ② 微油油燃烧器火焰调节。 ③ 微油少油点火故障记录。 ④ 启磨用风道燃烧器的投入操作。 ⑤ 燃烧器壁温监视，超温报警。 ⑥ 联锁保护功能，与 FSSS 接口。 ⑦ 通讯功能，纳入 DCS 控制系统。 微油油点火热工控制系统的组成框图见下图：
微油点火系统及运行注意事项
微油点火系统及运行注意事项微油点火系统及运行注意事项唐伟民一、微油点火技术基本原理1.1微油气化燃烧原理微油气化燃烧的工作原理是: 先利用一定的油压进行一级简单机械雾化，将燃料油挤压、撕裂、破碎，形成微小油滴，再利用压缩空气的高速射流将燃料油微小油滴二次直接击碎，雾化成超细油滴进行燃烧，产生超细油滴后通过高能点火器引燃，同时巧妙地利用燃烧产生的热量对燃油进行加热、扩容，使燃油在极短的时间内蒸发气化。
由于燃油是在气化状态下燃烧，可以大大提高燃油火焰温度，并急剧缩短燃烧时间。
气化燃烧后的火焰（图1）传播速度快、火焰呈蓝色，中心温度高达1500～2000℃，可作为高温火核在煤粉燃烧器内直接点燃一级煤粉，从而实现电站锅炉启动、停止以及低负荷稳燃。
1.2微油点火燃烧器工作原理冷炉微油点火燃烧器的工作原理是：微油气化油枪与高强度油燃烧室配合，燃烧后形成温度很高的油火焰。
高温油火焰引入煤粉燃烧器一级燃烧区，当浓相煤粉通过气化燃烧高温火核时，煤粉温度急剧升高、破裂粉碎，释放出大量的挥发份，并迅速着火燃烧；已着火燃烧的浓相煤粉在二次室内与稀相煤粉混合并点燃稀相煤粉，实现了煤粉的分级燃烧（图2），燃烧能量逐级放大，达到点火并加速煤粉燃烧的目的，大大减少煤粉燃烧所需引燃能量。
满足了锅炉启、停及低负荷稳燃的需求。
气膜冷却二次风主要用于保护喷口安全，防止结焦烧损及补充后期燃烧所需氧量。
图1 微油气化燃烧火焰状况图2 煤粉燃烧火焰状况1.3 微油点火的主要技术参数燃油压力：0.8～2.0MPa；主油枪出力：20～40kg/h；辅助油枪出力20~100kg/h；压缩空气压力：0.3～0.6MPa；压缩空气流量：0.9Nm3/min左右（单支）；油枪高压风压力：5000Pa左右；油枪高压风流量：500m3/h左右（单支）；气化油枪燃烧火焰中心温度：1500～2000℃；火焰颜色：蓝色透明；送粉及燃烧系统：一次风风速：20～30m/s；可点燃煤粉量：2～10t/h；燃油：0号轻柴油二、系统设计根据现场实际情况,将4套微油点火及稳燃燃烧器替换原锅炉下层A磨对应的四只喷燃器，取代原有的等离子燃烧器，作为锅炉点火燃烧器和主燃烧器使用,可满足锅炉启、停或低负荷稳燃的要求。
微型燃烧器内甲烷催化燃烧特性数值研究及实验
微型燃烧器内甲烷催化燃烧特性数值研究及实验随着微电子机械系统（MEMS）技术日新月异的发展,微器件对许多领域的影响日趋明显,装置的微型化与微型系统的研究已成为当今研究的重要课题。
近年来,国内外科研机构相继开展了微动力机电系统和微发动机的研究工作。
它具有能量密度高、寿命长、体积小、重量轻、结构简单等优点。
国内该领域的研究始于二十世纪九十年代中期,需要解决的科技难题还有很多。
如微空间内可燃气体的流动、燃烧时间、燃烧效率和稳定性等可能与大空间内的燃烧有着完全不同的特性,这都需要进一步深入研究。
甲烷燃料容易获得、价格低廉,在未来数十年内将是微型机电系统和气体发动机的主要燃料。
微型燃烧器的尺寸较小、散热速率较大,可能使常规空间反应无法稳定进行,因此,研究微型燃烧器内甲烷预混流动和催化燃烧特性,可为微型发动机碳氢燃料燃烧技术打下基础。
本文针对微系统内流动与燃烧的研究现状和存在问题,提出了微型燃烧器内碳氢燃料旋流预混催化重整燃烧技术,分析了微细尺度流动特性、催化重整及催化燃烧的反应机理。
提出以燃料入口直径,旋、直流槽数量,次级燃料入口距离、数量等几方面因素来研究提高微型燃烧器预混腔的预混效果。
探讨了了各参数变化时,各燃气出口速度、燃气出口速度分布均匀性、出口预混系数的变化规律,为设计快速高效的微型预混器提供理论依据。
对预混方式及微燃烧器结构进行优化设计,增加了燃气在燃烧器内的停留时间,得到了甲烷、水蒸气在镍催化剂作用下在预混腔发生催化重整、积碳特性的变化规律。
得出了影响其特性变化的控制参数（如催化温度、水碳比和质量流量）的适宜范围。
针对不同的目的和催化反应,提出在微型燃烧器的预混腔和燃烧腔分别涂敷不同种类催化剂的催化燃烧策略。
首次对滑移区内气体的流动与传热特性与Kn 数关系进行了研究。
提出可用反应对CO和CO<sub>2</sub>选择性的指标,来辅助评价和分析各因素变化时甲烷催化燃烧效率和热值利用率的高低。
微油点火节油分析及应用问题解决方案
ｏ ｈ ｒ ｃ ｏ ｉｕ ｅ ｓ ｔ ｅ ｒ －ｏｌ ｓ ｒ． ｍｉ
Ｋｅ ｏｒ ｓ： ｎ ｒ —ｏ ｌｉｎｉ ｏ ｂ ｎ ｆ ｓ ｂ ｏ ｋ； ｏ ｅ ｙＷ ｄ ｒ ｃ ｏ — ｉ ｇ ｔ ｎ； ｅ ｅ ｔ； ｌ ｃ ｃ ｋ ｒ ｉ ｉ
０ 概
述
锅 炉燃用 油量 的多少 取决 于燃 用煤质 、 备故 设 障率和 机组启 停 的次数 ， 质正 常年 份燃 油量 主要 煤
ｆ ２ ）机 组 往 年 燃 用 油 量
Ｆｕ ｌ ｆ ｃ ｅ ｔＳ ｌ ｔｏ ｓｆ ｒＭ ｉｒ －ｏ ｌＩ ｎ ｔｏ ｅ －Ｅｆ ｉ ｎ ｏ ｕ ｉ ｎ ｏ ｃ ｏ ｉ ｇ ｉｉ ｎ ｉ
Ｑ Ａ ｉ，Ｈ Ａ Ｇ Ｙ ｎｘ ，Ｘ ｉ ｎ Ｉ Ｏ Ｌｎ Ｕ Ｎ ｕ —ｉ ｕ Ｕ Ａ— ｍｉ
（ａｒ ｎ ｏ ｅ ｅｅａｉｎＣ ．Ｌｄ ，Ｐｎ ｄｎｓ ａ ６ ０ ０ Ｃ ｉａ Ｙ ｏ ｅ ｇＰ ｗ ｒ ｎ ｒｔ ｏ， ｔ． ｉｇ ｉｇｈｎ４ ７ ０ ， ｈｎ ） ｎ Ｇ ｏ
ＭＷ 和 ２ ６ ０ＭＷ 机组 。 １２号锅 炉 南上 海锅 炉厂 ｘ ０ 、
１７ 年 设 计 制造 的亚 临 界 中 间再 热 直 流 锅炉 ． ９１ 单
威胁 机组 安全 运行 。 ０ ８年一 年烧掉 燃油 １ ２０ ． ４万余
吨 ， 业 因此大 幅亏损 。 企
炉体双 炉膛结 构 ． 平衡 通风 、 四角 切 向燃 烧 、 固态 排 渣 。１号锅 炉于 ２ ０ ０ １年 由英 国三井 巴布科 克能 源 有 限公 司对本体 部分进 行 了改造 ， 共布 置有 ４层燃
… 设 备概 况 １
姚 电 公 司 始 建 于 １７ ９ ５年 ． 目 前 拥 有 ４ ３ ０ ｘ０
由设 备 的故 障率和机 组启停 的次 数决定 。 电公 司 姚 在 ２０ ０ ８年遇到 了煤质 最差 年 ， 均耗油 千余 吨。 月 机
锅炉微油量点火介绍
火煤粉燃烧器上安装两支微油量气化小油枪，一支带自动
高能点火装置的气化小油枪，另一支为不带自动点火装置 的气化小油枪，两支气化小油枪均安装在点火煤粉燃烧器 的一次燃烧室上。
1.2 燃油系统
利用现场的炉前油系统，接一根φ22×3的不锈钢管作 为微油量气化小油枪来油母管，并在来油母管上安装来油 总门（截止阀DN15、PN6.0）、并列安装两台油过滤器及 出入口门（不锈钢球阀DN15、PN6.0），同时由供油母管 向四支点火燃烧器处引分支管φ18×3，在分支管道上安装 气动球阀（DN15、PN6.0）、气动球阀入口阀（不锈钢球 阀DN15、PN6.0）及旁路阀（不锈钢球阀DN15、PN6.0）、 小油过滤器、压力变送器和压力表等构成供油系统(见燃 油系统图)。
微油量气化小油枪燃烧的火焰状况
2 点火煤粉燃烧器工作原理
工作原理是微油量气化小油枪燃烧形成的火焰， 在煤粉燃烧器内形成温度梯度极大的局部高温火核， 使进入一次燃烧室的浓相煤粉通过气化燃烧火核时， 煤粉颗粒温度急剧升高、破裂粉碎，并释放出大量的 挥发份迅速着火燃烧，然后由已着火燃烧的浓相煤粉 在二次室内与稀相煤粉混合并点燃稀相煤粉，实现了 煤粉的分级燃烧，燃烧能量逐级放大，达到点火并加 速煤粉燃烧的目的，大大减少煤粉燃烧所需引燃能量， 满足了锅炉启、停及低负荷稳燃的需求。周界冷却二 次风主要用于保护喷口安全，防止结焦烧损及补充后 期燃烧所需氧量。
பைடு நூலகம்
小过滤器
小过滤器
18×3
去辅助油枪 #1 #2 去辅助油枪
18×3
22×3
去辅助油枪
#4
#3
去辅助油枪
小过滤器
小过滤器
18×3 22×3
去回油母管
18×3
微油点火燃烧器建模及数值计算方法的研究
ｄｓ ｒ ｔｚ ｔ ｎ ｍｅｈ ｄ Ｄｉｃ ｅｅＴｒ ｎ ｆ ｒｒ ｄａ ｉｎ ｍｏ ｅ ｎ ｄ ｓ ｉａ ｉｎ ｇ ｓｃ ｍｂ ｓｉｎ ｍｏ ｅ ． ｉｃ ｅｉａｉ ｔ ｏ ， ｓ ｒ ｔ ａ ｓｅ ａ ｉｔ ｄ ｌａ ｄ Ｅｄ ｙ Ｄｉｓｐ ｔ ａ ｏ ｕ ｔｏ ｄ １ ｏ ｏ ｏ
实 际 工 况 ．分 析 了对 流 扩 散 方 程 的离 散 化 方 法 及 辐 射 模 型 和 气 体 燃 烧 模 型 对 燃 烧 器 数 值 计 算 的影 响 ， 并 通 过 Ｃ Ｘ 软 件 建 立 了一 个 比较 完 善 的数 学模 型 。研 究 结 果 表 明 ：采 用 Ｈ ｇ ｅｏｕｉ 离 散 化 方 法 、 Ｆ ｉ Ｒ ｓｌｔ ｎ ｈ ｏ Ｄｓｒ ｅＴａ ｓ ｒ 射 模 型 和 Ｅ ｄ ｉ ｉａ ｏ ｉ ｅ ｒｎｆ 辐 ｃｔ ｅ ｄ ｙ ｓ ｐｔ ｎ气体 燃 烧 模 型 。对 微 油 点火 燃烧 器 的计 算 有 较 大 帮 助 。 Ｄ ｓ ｉ 关 键词 ：微 油 点 火 燃 烧 器 ；建 模 ；数 值 计 算 方 法
中 图分 类号 ：Ｔ ２ ３２ Ｋ ２ ．３ 文 献标 志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ 一ｌ ８ （０ ０ ０ — ０ ８ ０ ０ ７ ８ １２ １ ） ８ ０ １ — ４
Ａ ｔ ｄ ｎ Ｍ ｏ ｅｉ ｇ ａ ｄ Ｎｕ ｅ ｉａ ｌｕ ａ ｉ ｎ Ｍ ｅ ｈ ｄ ｆＴｉ ｙ Ｓ ｕ ｙ ｏ ｄ ｌ ｎ ｍ ｒｃ ｌＣａ ｃ ｌ ｔ ｔ ｏ ｓｏ ｎ ｎ ｏ Ｏ ｉ Ｉ ｎ ｔ ｎ Ｂｕ ｎ ｒ ｌ ｇ ｉｉ ｒ ｅ ｏ
ｒｓ ｌ ｈ ｗｓ ｈ ｔ ｔ ｓ ｇ ｅ ｔ ｓ ｆ ｌ ｏ ｃ ｌ ｕ ａｉｎ ｆ ｔｎ ｏｌ ｇ ｉｏ ｕ ｎ ｒ ｔ ａ ｏ ｔ ｅ ｕ ｔ ｏ ｔ ａ ｉ ｒ ａｌ ｕ ｅｕ ｆｒ ａｃ ｌｔ ｏ ｉ ｙ ｉ ｓ ｉ ｙ ｏ ｉｎｔ ｎ ｂ ｒ ｅ ｏ ｄ ｐ Ｈｉｈ ｉ ｇ Ｒｅ ｏｕ ｉｎ ｓｌｔ ｏ
微油点火燃烧器的数值模拟和应用研究的开题报告
微油点火燃烧器的数值模拟和应用研究的开题报告一、研究背景与意义微油点火燃烧器是一种新型的燃烧设备，在炉膛和热风炉等多个领域具有广泛的应用前景。
该燃烧器的优点是：点火可靠、操作简单、燃烧效率高、排放清洁、占用空间小等。
目前，微油点火燃烧器在工业生产中已经得到了越来越广泛的应用。
然而，微油点火燃烧器在工作过程中会产生大量的烟气，这对环境造成了一定的污染。
因此，在燃烧过程中对燃烧器进行优化，以实现清洁高效的燃烧，降低烟气的排放量，具有重要的现实意义。
为了解微油点火燃烧器的燃烧机理和燃烧性能以及优化燃烧过程中的参数，必须对其进行数值模拟和应用研究。
二、研究目标与内容本研究的目标是利用数值模拟方法，研究微油点火燃烧器的燃烧机理、燃烧性能，以及优化燃烧过程中的参数。
具体内容包括：1.建立微油点火燃烧器的数值模型，包括燃油喷雾模型、燃烧模型、热传导模型等。
2.通过数值模拟方法，研究微油点火燃烧器内部的湍流流场分布、燃烧过程中温度、压力、燃氧浓度等参数的变化规律。
3.计算燃烧器的燃烧效率、热效率、NOx和CO等污染物的排放量，并与实验结果进行比较，验证数值模拟的准确性。
4.通过模拟方法，研究燃烧过程中的参数对燃烧性能的影响，并对燃烧器的优化设计提出建议。
三、研究方法本研究主要采用数值模拟方法，包括计算流体力学（CFD）模拟、热传导模拟和反应炉模拟等。
首先，建立微油点火燃烧器的三维数学模型，并对其内部的湍流流场、喷雾过程和燃烧反应进行数值模拟，计算得出温度、速度、压力和燃氧浓度等参数的分布规律。
其次，利用计算得到的参数，计算燃烧器的燃烧效率、热效率、NOx和CO等污染物的排放量。
最后，通过对不同参数进行改变，研究其对燃烧性能的影响，并提出优化的建议。
四、研究计划本研究计划分为以下几个阶段：第一阶段：文献调研，了解微油点火燃烧器的基本工作原理和研究现状，制定研究计划。
第二阶段：建立微油点火燃烧器数值模型，包括燃油喷雾模型、燃烧模型和热传导模型等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
收稿日期：2010-08-13；修回日期：2010-10-18作者简介：丁历威（1979—），男，浙江长兴人，硕士，工程师，从事锅炉方面的数值计算和生产服务试验,以及科研工作。
E -mail ：ding_liwei@随着越来越多的机组参与调峰，致使火电厂点火和稳燃用油大幅度增加。
面对如此严峻的形势，研发节油点火和低负荷稳燃新技术，降低点火助燃用油，具有重要意义。
目前微油点火技术已被列为国家发改委“十大节能工程”的推广技术之一［3］。
文中通过计算机模拟技术对微油点火燃烧器进行数值计算，提出了数值计算结果精度的判断准则，分析了其煤粉、油雾混合气流燃烧、传热的过程，以期提高微油点火燃烧器的设计质量和设计效率，减少实验台试验次数，节省大量人力物力和财力。
1微油点火技术原理微油点火技术是采用微油―点燃微量煤粉―点燃少量煤粉―点燃大量煤粉的逐级引燃原理，从而使得能级逐步放大，实现微量油点燃大量煤粉的目的［4-5］。
目前微油点火燃烧器分为直流和旋流2种类粉燃烧器内直接点燃煤粉。
一级燃烧室中的浓相煤粉遇到高温火核时，煤粉颗粒温度急剧升高，大量的挥发分析出并迅速着火燃烧。
已燃烧的浓相煤粉在二级燃烧室内点燃更多的煤粉，然后继续向前流动点燃三级燃烧室中的煤粉，最终实现煤粉的分级燃烧，燃烧能量逐步放大，达到点火并加速煤粉燃烧的目的，大大减少煤粉燃烧所需的引燃能量。
微油点火技术的特点：（1）在锅炉启动停止、低负荷稳燃运行状态下可节约大量燃油，节油率在90％以上。
（2）投资少，见效快，回报周期短，1a 左右即可收回投资。
（3）系统简单、维护量小、操作方便，对于风速、煤粉质量浓度、煤质等参数变化适应能力强。
（4）运行初期可投入电除尘，有利于环保，有气膜风保护，燃烧器无结焦现象。
（5）设备和系统可靠、自动化程度高，并与BMS （燃烧器管理系统）进行通信，经历多次长时间连续运行考验，故障较少。
丁历威等：微油点火燃烧器数值结果精度判断准则与分析第1期发电技术2微油点火燃烧器的数值模拟计算马莲台发电厂1号锅炉由武汉锅炉有限公司设计制造，为引进型亚临界自然循环汽包锅炉，中速磨直吹式制粉系统，蜗壳式带中心风的双旋流燃烧器，对冲布置，尾部双烟道，烟气挡板调节再热汽温，喷水减温调节过热汽温，一次再热，平衡通风，三分仓容克式空气预热器，刮板捞渣机连续固态排渣，全钢构架，悬吊结构，锅炉运转层以上为紧身封闭岛式布置，燃用灵武地区烟煤。
炉膛前墙分3层布置15只双调风轴向旋流燃烧器，自下而上依次与D、C、B磨煤机相对应，后墙分2层布置10只双调风轴向旋流燃烧器，自下而上依次与E、A磨煤机相对应。
每只燃烧器配有一高能点火的机械雾化轻油枪。
为了使数值计算结果与实际结果更加相似，文中同时对5个微油点火燃烧器（D层）进行数值模拟计算。
物理模型用PRO-E（建模软件）构体，用Gambit（画网格软件）画网格，最后用Fluent（数值计算软件）计算（见图1）。
为了使计算更加准确，在能够画结构化网格的地方全部画六面体，如炉膛部分和一次风进口部分。
其他地方用四面体网格，四面体网格画得较密。
另外对温度、速度变化较大的地方，网格局部加密，以较精确地计算出温度、速度梯度的较小变化，本构体总共有560多万网格。
油燃烧的一个突出特点是，油表面没有化学反应，燃烧只发生在气相中［6］。
因为油表面的温度总是比沸点低，而沸点又比着火条件所要求的温度低得多，此外油蒸发的潜热比起反应的活化能要小得多。
因此油燃烧总是先蒸发后燃烧，而且油燃烧常常是扩散控制的燃烧。
所以油燃烧过程，其本质是气体燃烧过程。
文中气相湍流计算采用标准κ-ε（湍动能-扩散率）模型，多组分模型采用概率密度分布PrePDF（非预混燃烧）模型，焦炭燃烧选取扩散－动力模型［7］，煤粉颗粒热解采用单速率反应模型，辐射模型采用P1模型，煤粉颗粒和油粒子的轨迹场采用基于拉格朗日的随机颗粒跟踪方法［8］，数值计算采用非耦合求解方式，压力方程使用标准格式，速度与压力的耦合采用SIMPLE（Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equation，压力耦合方程的半隐式法）算法［9］，颗粒相的求解采用PSIC（Particle Source in Cell，计算单元内颗粒源项算法）。
文中模拟锅炉冷态启动的点火过程，每个燃烧器计算的边界条件是一次风量10t/h，一次风温338K，给煤量1.6t/h，给油量56kg/h，油压3MPa，助燃风量0.5168t/h，二次风量25.4t/h，二次风温328K，炉膛负压-50Pa。
计算煤质数据如表1所示：3数值结果精度判断准则目前国内没有一种真正有效的判断数值计算结果精度的方法，更多的是靠加入有限个温度或速度测点来验证，这种方法缺乏全局性和宏观性，在工程应用上不太理想；还有一种是用目测法，目测法主要是凭经验大致评估一下数值计算结果中温度场、速度场是否正确，火焰形状是否合理，这种方法没有量化的比较，更多的是凭感觉判断，因此缺乏科学性。
本项目研究并提出一种更加直观、方便，也更加能够反映问题的火焰形状相似度对比法。
火焰形状相似度对比法：将其数值结果的火焰形状与实际燃烧火焰形状进行对比，即采用微油点火燃烧器点火过程中的照片和录像与数值计算结果进行对比，通过火焰形状来判断二者的相似度，从而使数据对比更加可视化、更加合理化。
具体原理：以燃烧器喷嘴作为起点，分别选取有限个特征点，这些特征点是以喷嘴半径作为长度单位。
然后在这些特征点的位置计算出火焰宽度，最后进行对比。
这里我们设定：BL1为照片中的火焰宽度/照片中的喷嘴半径；BL2为数值计算图的火焰宽度/数值计算图的喷嘴半径。
不管火焰照片和数值模拟结果图片尺寸如何不同，照片中和数值结果中喷嘴半径对应的实际长度都是一致的。
以喷嘴半径作为长度基础，表1煤质分析数据Tab.1Analysis data of coal quality第44卷中国电力发电技术尺寸图片里的数值反映到同一个坐标系来。
特征点的选取方法是：分别选取离喷嘴距离为0个喷嘴半径（R ）、0.5个喷嘴半径（R ）、1个喷嘴半径（R ）、1.5个喷嘴半径（R ）、2个喷嘴半径（R ）、2.5个喷嘴半径（R ）和3个喷嘴半径（R ）作为特征点。
4计算结果分析根据火焰形状对比法，由表2、图2和图3可知，照片中的火焰和数值结果的火焰在相同的位置上火焰宽度大致相同，对比结果都在90%以上。
这说明二者的火焰形状大致相同，数值模拟结果大致符合了实际燃烧器点火过程。
其数值模拟结果的温度场、速度场以及涡流情况，颗粒轨迹等数据有重要的参考价值，它们较真实地反映了燃烧器内流场的分布情况。
根据图4温度场分布情况可知，首先雾状的油液滴进入燃烧器后，迅速蒸发成油气并燃烧，产生了一个高温区。
因为煤粉进入一级套筒的比例相当大，达80%以上，所以在一级套筒里煤粉质量浓度很高，根据燃烧学原理，在一定的煤粉质量浓度范围内煤粉质量浓度越高所需的着火热就越低。
一般情况下煤粉质量浓度能被一次风带走，煤粉质量浓度都在此范围内，故高煤粉质量浓度给煤粉着火提供了有利条件，又因为油燃烧在一级套筒前产生一个高温区，所以一级套筒内的煤粉挥发分遇到高温油气后迅速析出，并着火燃烧，从温度场分布图也能看出，一级套筒靠近油喷嘴的地方温度很高。
一级套筒煤粉着火后，一方面会给一级套筒内其他煤粉热解提供热量；另一方面会去点燃二级套筒、三级套筒的煤粉。
所以当煤粉从燃烧器喷嘴进入炉膛时，挥发分大部分已经析出并燃烧。
由图5速度场可看出，一次风和煤粉从燃烧器喷嘴进入炉膛的速度很快，这是因为一级套筒、二级套筒和三级套筒挥发分析出，并燃烧产生了大量热能，这些能量一部分转换成了气体的动能，所以速度比较大。
表2数值计算结果和照片火焰宽度对比Tab.2Flame width comparison of numerical result and photoBL1为图2中照片中的火焰宽度/照片中的喷嘴半径；BL2为图2中数值计算图的火焰宽度/数值计算图的喷嘴半径。
丁历威等：微油点火燃烧器数值结果精度判断准则与分析第1期发电技术由图6密度场可以看到，温度越高的地方密度越低，速度也越快。
这符合气体的特性。
当气体温度升高后，压力变化不大时，温度升高会引起气体膨胀，气体膨胀会导致气体密度降低，同时气体膨胀以后气体速度也会增加。
从图4温度场、图5速度场、图7颗粒轨迹可以看出在点火初期，D层各个微油点火燃烧器相互影响不大。
各个燃烧器的温度分布、速度分布以及颗粒轨迹分布都有明显的界限。
从图8实际火焰照片上，也能看到这个明显的界限。
5结语文中介绍了微油点火技术的机理，并结合马莲台电厂1号锅炉的微油点火燃烧器改造提出数值计算精度的判断准则，并详细分析了煤粉、油雾混合气流燃烧、传热的过程。
结果表明：（1）文中提出的炉膛内火焰形状相似度对比法能够量化数值计算结果的精度，具有方便性、直观性并能反映出实际问题，可以成为燃烧器数值计算结果精度的判断准则。
（2）根据火焰形状相似度对比法分析，马莲台电厂微油点火燃烧器数值计算结果精度较高，已能反映出实际燃烧过程，可作为分析和优化燃烧器运行的依据。
（3）通过火焰形状相似对比法和计算模型来设计微油点火燃烧器，可以减少实验台试验次数，节省大量人力、物力和财力。
参考文献［1］沈明德,颜祝明,熊凯,等.微油点火稳燃技术在600MW超临界机组上的应用［J］.广东电力,2008,21（1）：38-41.SHEN Ming-de,YAN Zhu-ming,XIONG Kai,et al.Ignition and combustion stabilization technique with little oil applied to600MW supercritical units［J］.Guangdong Electric Power,2008,21（1）：38-41.［2］付忠广,王志鹏,史亮亮.燃煤锅炉微油点火燃烧器的数值计算分析［J］.工程热物理学报2008,29（4）:609-612.FU Zhong-guang,WANG Zhi-peng,SHI Liang-liang.Numerical simulation of the tiny-oil ignition burner in the coal fired boiler［J］.Journal of Engineering Thermophysics,2008,29（4）：609-612.［3］赵家荣.《“十一五”十大重点节能工程实施意见》读本［M］.北京：中国发展出版社，2007.［4］车丹,林树彪.微油点火在燃用贫煤锅炉上的试验研究［J］.山西电力,2009（3）:39-41,72.CHE Dan,LIN Shu-biao.Experimental research on tiny-oil ignition technology on a meager-coal fired boiler［J］.Shanxi Electric Power, 2009（3）：39-41,72.［5］潘国传.微油点火燃烧器技术及其应用［J］.浙江电力,2006,25（5）:16-18,34.PAN Guo-chuan.Ignition principle and application of tiny第44卷中国电力发电技术Accuracy criterion and analysis of numerical result for tiny -oil ignition burnerDING Li -wei ，LI Feng -rui,QI Xiao -juan,CHEN Wen -han（Zhejiang Electric Power Test and Research Institute,Hangzhou 310014，China ）Abstract:In order to improve numerical precision,a criterion to judge the accuracy is bining with the retrofit of tiny -oil ignition burner in No.1unit of Maliantai plant,the contrast method of flame shape in furnace was presented,which can quantize the accuracy of numerical result by comparing the shapes of the numerical results with the actual flame and calculating their similarity.And this contrast method has applied in tiny -oil ignition burner successfully.According to the method of flame shape similarity comparison,the computational model is reasonable and the accuracy of result is higher.It can reflect the actual ignition process.Finally,numerical simulation on combustion and heat transfer of the mixture of pulverized coal and gasified fuel -oil was analyzed;the data of flow field and particle field in tiny -oil ignition burner was well mastered.Key words:tiny -oil ignition burner ；numerical ；accuracy ；criterion［J ］.Zhejiang Electric Power,2006,25（5）:16-18,34.［6］徐旭常,周力行.燃烧技术手册［M ］.北京：化学工业出版社，2007.［7］DU X Y,PPALLI C G,KRISHNAN G P,et al.Ignition and combustionof coal particle stream ［J ］.Fuel,1995（74）：487-494［8］周力行.湍流两相流动与燃烧的数值模拟［M ］.北京：清华大学出版社,1991.［9］帕坦卡.S.V.传热与流体流动的数值计算［M ］.张政，译.北京：科学出版社,1989.PATANKAR S V.Numerical heat transfer and fluid flow ［M ］.Translated by ZHANG Zheng.Beijing ：Science Press,1989.（责任编辑孙家振）电力科技信息▲美国亚利桑那供电公司将在Luke 空军基地安装最大的太阳能发电系统美国亚利桑那供电公司（APS ）将在Luke 空军基地安装一个15MW 的太阳能光伏发电系统，预计2011年夏天投入运行，目前正在进行环境评估、认证及场址准备等工作。