重型燃?xì)廨啓C(jī)是目前效率最高的能源轉(zhuǎn)換裝置,其發(fā)展水平可以代表我國(guó)重工業(yè)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。包鋼(集團(tuán))公司為響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召,2006年新上兩臺(tái)裝機(jī)容量為150兆瓦燃燒中低熱值煤氣的燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組,簡(jiǎn)稱(chēng)為CCPP(combined cycle power plant)�；旌厦簹夂涂諝夥謩e在煤壓機(jī)和空壓機(jī)中被壓縮到15Mpa左右,在燃燒室中燃燒,利用高溫高壓氣體在燃?xì)廨啓C(jī)的透平能力來(lái)驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)和發(fā)電機(jī)的單循環(huán)發(fā)電,燃?xì)廨啓C(jī)排煙溫度可以達(dá)到500℃以上,通過(guò)余熱鍋爐高溫?zé)煔饧訜岙a(chǎn)生高壓蒸汽來(lái)驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電,汽輪機(jī)在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電中起補(bǔ)充作用,同時(shí)完成聯(lián)合循環(huán),系統(tǒng)的熱效率有顯著提高。傳統(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)高熱值燃料以燃燒天然氣、石油等為主,而冶金企業(yè)所利用的高爐煤氣具有低熱值、高揚(yáng)塵等燃料特性,使用過(guò)程將產(chǎn)生較大難度。因此,高爐煤氣的使用應(yīng)優(yōu)化設(shè)備和工藝。本文針對(duì)M701SDA型燃?xì)廨啓C(jī)的火焰筒進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,對(duì)火焰筒實(shí)體進(jìn)行有效測(cè)量,在幾何建模過(guò)程中運(yùn)用SolidWorks進(jìn)行實(shí)體作圖,生成三維幾何模型,導(dǎo)入ICEM軟件進(jìn)行網(wǎng)格劃分,生成四面體網(wǎng)格和六面體網(wǎng)格的混合網(wǎng)格,在此基礎(chǔ)上運(yùn)用計(jì)算流體力學(xué)和計(jì)算燃燒學(xué)的相關(guān)知識(shí),運(yùn)用計(jì)算機(jī)商業(yè)軟件(FLUENT)對(duì)流場(chǎng)等進(jìn)行數(shù)值模擬分析以及NOx的排放數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。湍流模型選用RNG k-?湍流模型,計(jì)算求解過(guò)程選用SIMPLE算法。根據(jù)計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)燃燒室燃燒流動(dòng)的特性可以被較好的模擬出來(lái),進(jìn)而對(duì)于燃燒室設(shè)計(jì)的合理性做出科學(xué)的判斷。通過(guò)對(duì)低熱值煤氣的燃燒特性和燃燒室模擬狀態(tài)達(dá)到穩(wěn)定燃燒的研究,可以將燃燒條件改變,進(jìn)而對(duì)燃燒室的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),在理論上為結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供支持,為實(shí)現(xiàn)燃機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行超低排放提供依據(jù)。
【學(xué)位單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TM611.31
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究背景及意義
    1.2 低熱值燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展概況
        1.2.1 低熱值燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)介紹
        1.2.2 低熱值燃?xì)廨啓C(jī)的應(yīng)用
    1.3 燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究思路與任務(wù)
2 低熱值燃?xì)廨啓C(jī)燃燒技術(shù)
    2.1 低熱值燃?xì)廨啓C(jī)煤氣燃燒特性
        2.1.1 高爐煤氣的特性分析
        2.1.2 焦?fàn)t煤氣的特性分析
    2.2 燃?xì)廨啓C(jī)燃燒過(guò)程中NO_x生成機(jī)理
3 數(shù)值計(jì)算方法
    3.1 FLUENT簡(jiǎn)介
    3.2 幾何模型
    3.3 網(wǎng)格劃分
    3.4 數(shù)學(xué)方程
    3.5 湍流模型
    3.6 燃燒模型
    3.7 污染和輻射模型
    3.8 邊界條件
4 數(shù)值模擬分析
    4.1 燃燒室速度場(chǎng)模擬及分析
    4.2 燃燒室溫度場(chǎng)模擬及分析
    4.3 燃燒室NO_x排放分析
    4.4 燃燒效率
    4.5 燃燒室壓力場(chǎng)分布
    4.6 燃?xì)廨啓C(jī)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析
5 總結(jié)與展望
    5.1 全文工作總結(jié)
    5.2 論文研究的展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝

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本文編號(hào)：2842794