燃烧系统

反应与燃烧系统产生热量是众多工艺的关键组成部分。燃烧工程师一直需要解决的问题包括:改进生热过程、相关排放控制与性能效率。ANSYS计算流体动力学(CFD)解决方案可用于众多应用,包括燃气轮机、火焰、燃煤、无焰燃烧、低氮氧化物燃烧器到全氧燃烧器、气化炉与生物质燃烧炉等。CFDANSYS结构解决方案的完美结合可提供统一环境,助力工程师评估整个燃烧系统的热应力、振动与失效。

Combustion Systems

低氮氧化物燃烧器
图片由GE Energy、2004 General Electric Company提供。

对反应器中燃烧及相关流动现象的研究,可以为改造现有设备和设计新工艺提供重要洞察力信息。ANSYS的工程仿真解决方案可以为燃烧工程师的各种操作提供所需的全部功能,如:提高系统性能,了解污染源,制定减少环境污染的政策以及控制各种燃料与燃烧系统(包括从简单到复杂反应机制的气体、固体与液体燃料)的排放。

燃烧设备的仿真一般会涉及流体流动的建模与评估,包括反应、辐射和热现象。用第二相代表煤与其它燃料,它们可与流体流动完全耦合。ANSYS工具可以实现一系列微粒浓度(从稀释流到填充层)的仿真。仿真可以提供局部流速、微粒浓度与微量、燃烧气体成分、燃料转换率、温度与其它关键数据。这些信息使燃烧工程师能够研究局部温度峰值、燃烧效率与混合等操作问题。

ANSYS软件的特殊功能使燃烧工程师能够仿真其它燃烧过程与特征。例如,采用详细化学和污染物形成子模型,可以预测污染物形成、排放与汞水平。同样,专用的ANSYS工具能够模拟和预测燃烧炉中的侵蚀率与结渣率。

ANSYS工程仿真工具已经帮助客户解决了众多燃烧相关的挑战:

  • 改进工业炉的燃烧器结构
  • 降低炼油厂的氮氧化物排放
  • 研究创新清洁能源技术
  • 预测和降低一氧化碳排放速率
  • 模拟和最小化燃烧设备的热应力
  • 降低燃烧炉中的烟炱形成
  • 优化火炬烟囱设计