電廠壁火漩流式鍋爐燃燒行為數值模擬之研究

Numerical Modeling of Power Plant Wall-Fired Swirl Flame Combustor

李志成(Chih-Cheng Lee)

指導教授 ： 蘇艾教授

元智大學/工程學院/機械工程學系/碩士(1994年)

摘要

工業界所使用的燃燒爐，在設計新爐體或使用新燃料時，必需要藉助型試
驗爐、示範工廠乃至於實際鍋爐等進行燃燒的試驗，以確定新燃料或新的
設計能夠適用。但是燃燒試驗過程相當複雜而且耗費時間，並且會增加成
本。本論文利用FLOW3D軟體以數值的方法來分析鍋爐內複雜的燃燒行為，
結果顯示，燃燒爐內的流場不僅和鍋爐幾何形狀有關，也和其漩流燃燃燒
器(burner)位置有關，而各燃燒器之間的流體會相互影響造成整個流場結
構的改變，進而使得燃燒火燄產生變化。此結果可以加強設計者對鍋爐內
流場結構之認識，並做為鍋鑪設計時的建議及參考，進而增進燃燒效率及
減少污染的排放，以達成環保的要求。

關鍵字

燃燒流場 ； 漩渦流 ； 燃燒器 ； 迴流區 ； 壁火式鍋爐

並列摘要

The efficient design and development of combustor systems requi-
res careful characterization and optimization of very
complexphenomena. The combustion designer has traditionally
been forcedto rely heavily on experience, experimental data and
empiricalexpressions. However, such an approach, if used to the
exclusion of available computational or analytical techniques,
would soon prove both expensive and incapable of assimilating
the vastamount of design information. This thesis utilizes
thecode FLOW3D to analyze the complex behavior of results show
that the flow field not only can be effected by the shape of
the chamber, but also changed with the position of the swirl
burner. Strong interaction between each burner can affect the
whole flow structure. These results can be referenced by the
combustion chamber designer in order to increase combustion
effi- ciency and decrease pollutant emissions.

並列關鍵字

combustion ； swirl flow ； burner ； recirculation zone ； wall-fired combustor ； FLOW3D