秸稈鍋爐是將生物質作為燃料直接燃燒，燃燒產生的能量主要用于發電或集中供熱。然而生物質燃料含有較多的氯和堿性物質（尤其是農作物秸稈），燃燒時易形成床料的團聚，容易在受熱面上沉積，所以目前的秸稈鍋爐普遍存在著過熱器積灰比較嚴重的問題。在國內杜述堯運用Fluent對過熱器的壁溫進行了數值模擬；胡小翠運用Fluent數值模擬軟件對秸稈鍋爐直燃鍋爐燃燒內溫度場、氣相濃度場的分布做了進一步深入的研究。本文以某電廠75 t/h秸稈鍋爐為例進行研究。過熱器區在吹灰器已投的情況下，積灰仍比較嚴重，導致過熱器管壁超溫，主蒸汽溫度偏低，排煙溫度比較高，鍋爐效率降低。本文采用Fluent軟件對過熱器進行數值模擬。
1、鍋爐形式介紹
鍋爐型號為UC -75/5.3 -J，鍋爐為單鍋筒、集中下降管、自然循環、四回程“M”型布置的燃秸稈鍋爐。與“M”型對應的分別為，燃燒室、冷卻室、過熱器室以及尾部煙道，在冷卻室和過熱器室分別布置了高溫過熱器、中溫和低溫過熱器。尾部采用光管式省煤器及管式空氣預熱器。本鍋爐采用水冷振動爐排的燃燒方式，即在爐膛底部布置水冷振動爐排，利用水的冷卻效果降低爐排的工作溫度，可以顯著提高爐排的工作壽命，同時防止在爐排面上產生大量的結渣。鍋爐汽水系統采用自然循環，在爐膛外布置了集中下降管，鍋爐的結構布置圖見圖1所示。本文研究對象即為冷卻室高溫過熱器積灰的數值模擬。
富通新能源銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
2、過熱器的物理模型
    由于過熱器結構的復雜性，劃分網格十分困難。但是由于過熱器區管排的對稱性，對模型進行適當簡化，只對過熱器一排管子進行模擬。物理模型見圖2。
2.1網格劃分
    數值計算采用了GAMBIT商業軟件進行網格的劃分，采用的是分體網格劃分方法，直管段采用的是Cooper六面體結構化網格，為提高網格的質量彎管處采用的是分區，局部加密，逐次劃分網格，網格總數量為992 447。網格劃分示意圖見圖3。
3、數學模型
    過熱器區的流動為高Re數的湍流，目前有很多描述湍流流動的模型，考慮到模型的可靠性和工程應用的可能性，本文采用標準k-e湍流模型進行數值模擬。標準模型，只要適當的選擇系數，整個綜合模擬計算結果就可以較為合理的定性或定量反映出爐內氣流流動的基本特征，除了強旋轉氣流，其他各種回流狀態下都能使用。k-e模型的控制方程如下：
    CFD中的基本邊界條件類型主要有：流動進口邊界、流動出口邊界、給定壓力邊界、壁面邊界、對稱邊界、周期性（循環）邊界等。常見的流動進口邊界分為速度人口邊界、壓力進口邊界和質量進口邊界；壁面熱邊界可分為第一類邊界條件、第二類邊界條件、第三類邊界條件。本文人口邊界條件采用速度入口，速度為5.5m/s，出口邊界條件采用壓力出口，壓力為-50 Pa.壁面邊界條件采用無滑移條件且無湍流運動條件。