炉膛温度场的监测与数值模拟及工程优化策略

2025-11-21 16:36:04

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1. 实测方法

现代锅炉多采用以下技术手段监测温度场：

红外热像仪：用于实时监测炉膛火焰表面温度；

热电偶矩阵：布置在不同高度和位置，采集温度数据；

烟气在线分析仪：结合 O2、CO 含量反推燃烧区温度。

2. 数值模拟（CFD）

计算流体力学（CFD）仿真技术可在三维空间内重构温度场、流场与反应场，广泛用于：

炉膛结构优化；

燃烧器角度调整；

风道改造及脱硝喷氨优化。

通过CFD仿真可直观发现局部冷区、涡流区，从而指导工程改造。

3.工程优化策略，以锅炉炉膛为例介绍：

为确保炉膛温度场均匀、燃烧完全，工程中可采取以下措施：

（1）优化燃烧器布置

采用对角布置或切向喷射方式，使火焰中心居中、延展性好。

避免燃烧器间干扰，形成稳定旋流场。

（2）调整风量与配风结构

控制一次风与二次风比例，常见范围为 70:30～60:40；

（3）采用分级燃烧或空气分级供给，抑制NOx生成同时维持温度平衡。

（4）利用智能控制系统

应用炉膛温度闭环控制技术，根据温度反馈自动调节燃料与空气供给；

（5）结合AI算法进行燃烧预测与动态优化。

（6）定期清灰与受热面维护

炉膛结渣或灰尘堆积会改变热流密度分布，造成温度场紊乱；

通过声波吹灰、蒸汽吹灰保持受热面清洁。

4.结语

炉膛温度场分布不仅是燃烧过程的“温度地图”，更是衡量锅炉或窑炉运行状态的重要指标。

它决定燃烧是否完全、能否节能**、排放是否达标。

一个理想的温度场，应具备三大特征：

稳定、均匀、可控。

只有让燃料在合适的温度范围内、在均衡的热环境中充分反应，才能实现真正意义上的**清洁燃烧。

未来，随着CFD仿真与智能控制技术的普及，炉膛温度场的可视化与自适应调控将成为节能与环保升级的重要方向。

郑州中威环保设备有限公司