燃燒系統

反應與燃燒系統產生熱量是眾多工藝的關鍵組成部分。燃燒工程師一直需要解決的問題包括:改進生熱過程、相關排放控制與性能效率。ANSYS計算流體動力學(CFD)解決方案可用于眾多應用,包括燃氣輪機、火焰、燃煤、無焰燃燒、低氮氧化物燃燒器到全氧燃燒器、氣化爐與生物質燃燒爐等。CFDANSYS結構解決方案的完美結合可提供統一環境,助力工程師評估整個燃燒系統的熱應力、振動與失效。

Combustion Systems

低氮氧化物燃燒器
圖片由GE Energy、2004 General Electric Company提供。

對反應器中燃燒及相關流動現象的研究,可以為改造現有設備和設計新工藝提供重要洞察力資訊。ANSYS的工程模擬解決方案可以為燃燒工程師的各種操作提供所需的全部功能,如:提高系統性能,瞭解污染源,制定減少環境污染的政策以及控制各種燃料與燃燒系統(包括從簡單到複雜反應機制的氣體、固體與液體燃料)的排放。

燃燒設備的模擬一般會涉及流體流動的建模與評估,包括反應、輻射和熱現象。用第二相代表煤與其它燃料,它們可與流體流動完全耦合。ANSYS工具可以實現一系列微粒濃度(從稀釋流到填充層)的模擬。模擬可以提供局部流速、微粒濃度與微量、燃燒氣體成分、燃料轉換率、溫度與其它關鍵資料。這些資訊使燃燒工程師能夠研究局部溫度峰值、燃燒效率與混合等操作問題。

ANSYS軟體的特殊功能使燃燒工程師能夠模擬其它燃燒過程與特徵。例如,採用詳細化學和污染物形成子模型,可以預測污染物形成、排放與汞水準。同樣,專用的ANSYS工具能夠模擬和預測燃燒爐中的侵蝕率與結渣率。

ANSYS工程模擬工具已經説明客戶解決了眾多燃燒相關的挑戰:

  • 改進工業爐的燃燒器結構
  • 降低煉油廠的氮氧化物排放
  • 研究創新清潔能源技術
  • 預測和降低一氧化碳排放速率
  • 類比和最小化燃燒設備的熱應力
  • 降低燃燒爐中的煙炱形成
  • 優化火炬煙囪設計