[發明專利]一種環壁保護燃燒爐及其傳熱傳質數值模擬方法

有效

• 申請號: 201510219614.3
• 申請日: 2015-04-30
• 公開（公告）號: CN104832914B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 雒定明;劉文廣;郭成華;湯曉勇;彭宛;宋久芳;唐昕;馬艷林;焦建國;張毅;曹建強;湯智昀;馬先
• 申請（專利權）人: 中國石油工程建設有限公司
• 主分類號: F23C7/00
• 分類號: F23C7/00;G06F17/50
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 鄧世燕

1.一種環壁保護燃燒爐的傳熱傳質數值模擬方法，所述燃燒爐包括燃燒器和設置在燃燒器前端的燃料氣進口，在燃燒器的殼體上設有空氣進口、環壁保護風進口、過程氣進口環腔和過程氣出口，在過程氣進口環腔上設置有過程氣進口，在燃燒器的殼體內設置有耐火隔熱襯里，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一、對燃燒爐內的流動燃燒過程建立幾何模型；

步驟二、對幾何模型進行網格劃分并進行數值求解；

步驟三、擬合保護風流量隨過程氣流量變化的函數關系；

步驟四、對模擬結果進行驗證：當模擬結果與運行數據誤差在5%-10%以內時，則進入步驟五；否則，返回步驟一；

步驟五、壁面傳熱模擬計算；

步驟六、對燃燒爐內壁不同溫度下建立隔熱層厚度、耐火層厚度與殼體外壁溫度的函數關系；

步驟七、根據模擬結果擬合得到過程氣流量與燃燒爐接口面積和體積之間的函數關系，其中：

（1）過程氣流量與燃燒爐體積之間的函數關系為：

V=4.26833×G×10^-4

其中，G為過程氣流量，V為燃燒爐體積；

（2）過程氣流量與燃燒爐接口面積的函數關系為：

S=3.83188×G^0.66667×10^-4

其中，S為燃燒爐接口面積。

2.根據權利要求1所述的一種環壁保護燃燒爐的傳熱傳質數值模擬方法，其特征在于：步驟三所述擬合保護風流量隨過程氣流量變化的函數關系的方法為：運行過程氣流量在正常工況、最大工況和中間工況下的模擬結果，并取各工況所對應的最佳保護風流量，擬合得到保護風流量隨過程氣流量變化的函數關系為：

B=0.16851×G－2000，

其中，B為保護風流量；

所述運行正常工況、最大工況和中間工況下的模擬結果均包含速度場、溫度場和濃度場的模擬結果。