摘要：清潔能源蘭炭粉價格低且污染物排放量小,但其著火和燃盡困難。可再生能源生物質清潔低碳、易于獲取且利于著火,但其能量密度低。二者混燃可有效改善蘭炭粉的著火和燃燒特性,解決生物質能量密度低的問題,有利于提高燃料適用性。針對煤科院自主研發的水冷式和風冷式鍋爐,研究了不同摻混比例對蘭炭粉和生物質混燃特性的影響,分析了不同型式的鍋爐中不同混燃特性產生的原因。采用數值模擬方法建立了三維等比例模型,綜合考慮了湍流、傳熱、揮發分析出和燃燒、固定碳燃燒、顆粒流動等實際燃燒過程。模型計算結果與文獻試驗結果的相對誤差不超過5%,從而驗證了模型的準確性。分析對比了不同摻混比例下,兩類鍋爐燃燒器出口溫度分布、燃燒區域溫度分布、爐膛出口溫度分布及氧含量分布等。結果表明:水冷式鍋爐中,摻混比例為2/8時燃燒器出口平均溫度和最高溫度、燃燒區域平均溫度以及爐膛出口平均溫度均最高,爐膛出口平均氧含量為最低值6%,燃燒性能最好,4/6和10/0時最差。風冷式鍋爐中,摻混比例為4/6時燃燒器出口平均溫度和最高溫度達到最高,氧含量最低,為4. 8%,因此燃燒性能最好,8/2和10/0時最差。隨摻混比例增大,兩類鍋爐燃燒器內的著火位置逐漸向前錐推移并在前錐最前端出現最高溫度;水冷式鍋爐著火位置偏向前錐時對爐膛內燃燒性能下降的影響較大。兩類鍋爐相比,風冷式鍋爐的各溫度參數明顯較高,氧含量較低;水冷式鍋爐在最佳工況2/8時,除燃燒區域最高溫度外,各溫度參數均低于風冷式,氧含量高1%,燃燒性能低于風冷式鍋爐;風冷式鍋爐處于最差工況8/2時,溫度比水冷式鍋爐高300~700K,氧含量是其1/2,故燃燒性能高于水冷式鍋爐;在相同摻混比例下,風冷式鍋爐燃燒性能明顯優于水冷式鍋爐。