混煤燃燒過程未燃盡碳與NO x 排放協(xié)同優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2021-09-01 12:40
混煤燃燒技術(shù)作為電廠拓寬煤源的重要手段,已在我國電站鍋爐中廣泛運(yùn)用。然而,混煤燃燒技術(shù)運(yùn)用不合理則會造成燃燒效率低、污染物排放超標(biāo)等問題。本文采用數(shù)值模擬、理論分析和試驗驗證相結(jié)合的手段,研究了不同混煤方式下的未燃盡碳量和NOx排放特性,以期獲得混煤燃燒過程中未燃盡與NOx排放的協(xié)同優(yōu)化策略。本文設(shè)計了2種用于混煤燃燒研究的試驗爐,以試驗爐為對象開展混煤燃燒的研究。研究結(jié)果表明:(1)對于未燃盡碳,采用爐內(nèi)摻燒方式、針對低揮發(fā)分煤進(jìn)行配風(fēng)方式的優(yōu)化、延長低揮發(fā)分煤在爐內(nèi)的停留時間均能有效提高混煤的燃盡率,降低未燃盡碳;(2)對于NOx排放,采用爐內(nèi)摻燒方式時,高揮發(fā)分煤析出的揮發(fā)分物質(zhì)中包含大量中間產(chǎn)物HCN,其配合還原性氣氛能將高揮發(fā)分煤在著火階段生成的部分NOx還原。此外,試驗爐的試驗驗證表明了數(shù)值模擬結(jié)果可以很好的反應(yīng)試驗爐中的趨勢。以一臺660MW四角切圓電站鍋爐為對象,開展了電站鍋爐的混煤燃燒研究。研究結(jié)果表明:(1)對于未燃盡碳,該電站鍋爐混煤燃燒運(yùn)行時包括混煤方式在內(nèi)的多方面因素對混煤的未燃盡碳均有影響,但起決定性作用的是對低揮發(fā)分煤在爐內(nèi)燃燒過程中的供O2狀況。(2)對...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
012年和2013年中國的一次能源消費(fèi)占比圖
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文1.2.4 不同混煤燃燒方式的研究上述有關(guān)混煤燃燒技術(shù)的研究成果都是針對爐外摻混方式而言的,所謂爐外摻方式是指將經(jīng)過處理后的不同煤種預(yù)先混合后再送入爐膛燃燒,這也是傳統(tǒng)的混煤燃燒方式,由于其操作運(yùn)行起來簡單方便,在電站鍋爐中運(yùn)用最為廣泛。除爐外摻混外,還有配煤管理較為復(fù)雜的爐內(nèi)摻燒方式,爐內(nèi)摻燒方式是指具有多燃燒器結(jié)構(gòu)的燃燒設(shè)備在混煤燃燒運(yùn)行過程中,存在不同層燃燒器燃用不同煤種。兩種混煤燃燒方式如圖 1-2 所示。對這兩種混煤燃燒方式的定義最初來自日本學(xué)者 Ikeda[29],Ikeda 將兩種方式分別稱為“out- furnace”和“in-furnace”,再結(jié)合兩種方式各自的特點,故這里我將之分別翻譯成中文爐外摻混和爐內(nèi)摻燒方式。
Ox生成,忽略了快速型的生成機(jī)理。熱力型 NOx中的 N 來自于空氣中的 N2,由空氣中的 N2和 O2在高溫條件下得到,熱力型 NOx的生成、還原模型采用較經(jīng)典的 Zeldovic 機(jī)理[41]。一般而言度越高則熱力型 NOx的生成也越多。燃料型 NOx中的 N 來自于燃料中所固有的 N,是主要需要考慮的 NOx類型據(jù) De Soete 機(jī)理[42],燃料型 NOx分為分別由揮發(fā)分 N 和焦炭 N 生成或還原。在揮發(fā)分析出時,揮發(fā)分 N 隨揮發(fā)分析出并形成中間產(chǎn)物 HCN 和 NH3,這氮中間產(chǎn)物則和煙氣中的組分相互作用生成 NOx或者將已生成 NOx還原成 N炭N則一般認(rèn)為隨著焦炭燃盡過程而直接轉(zhuǎn)換成NOx或者將已生成的NOx還原 2-3 是燃料型 NOx的生成、還原示意圖。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同煤種及其燃燒特性對NOx排放濃度的影響[J]. 趙虹,張清福,楊建國. 熱力發(fā)電. 2013(12)
[2]電站鍋爐混煤燃燒技術(shù)綜述[J]. 鐘海. 能源研究與信息. 2012(01)
[3]采用雙混合分?jǐn)?shù)/概率密度函數(shù)方法模擬混煤燃燒[J]. 蘇勝,蔡興飛,呂宏彪,孫路石,向軍,奉誠,王小龍. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2012(02)
[4]不同煤種燃燒中NOX排放規(guī)律的試驗研究[J]. 楊冬,路春美,王永征,劉漢濤. 華東電力. 2006(06)
[5]采用雙混合分?jǐn)?shù)/PDF方法模擬混煤在四角切圓鍋爐內(nèi)的燃燒[J]. 方慶艷,黃來,姚斌,羅自學(xué),周懷春,程剛,雷霖,段學(xué)農(nóng). 動力工程. 2006(02)
[6]煤粉燃燒排放特性數(shù)值模擬[J]. 李永華,陳鴻偉,劉吉臻,馮兆興,李振中,黃其勵. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2003(03)
[7]混煤燃燒特性的熱重試驗研究[J]. 高正陽,方立軍,周健,閻維平. 動力工程. 2002(03)
[8]配煤是穩(wěn)定發(fā)電煤質(zhì)的方法之一[J]. 鐘輝,張軍,撒應(yīng)祿. 鍋爐技術(shù). 2001(12)
[9]滴管爐中不同煤種NOX生成量的實驗研究[J]. 朱全利,曾漢才,聶明局,徐濤. 華中電力. 1999(01)
[10]多煤種配煤特性的試驗研究[J]. 姚強(qiáng),岑可法,施正倫,曹欣玉,施正展,曹英武. 動力工程. 1997(02)
博士論文
[1]焦炭燃燒過程中氮轉(zhuǎn)化機(jī)理與低NOx燃燒技術(shù)的開發(fā)[D]. 張秀霞.浙江大學(xué) 2012
[2]混煤高效低污染燃燒特性研究[D]. 李永華.華北電力大學(xué) 2001
本文編號:3376999
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
012年和2013年中國的一次能源消費(fèi)占比圖
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文1.2.4 不同混煤燃燒方式的研究上述有關(guān)混煤燃燒技術(shù)的研究成果都是針對爐外摻混方式而言的,所謂爐外摻方式是指將經(jīng)過處理后的不同煤種預(yù)先混合后再送入爐膛燃燒,這也是傳統(tǒng)的混煤燃燒方式,由于其操作運(yùn)行起來簡單方便,在電站鍋爐中運(yùn)用最為廣泛。除爐外摻混外,還有配煤管理較為復(fù)雜的爐內(nèi)摻燒方式,爐內(nèi)摻燒方式是指具有多燃燒器結(jié)構(gòu)的燃燒設(shè)備在混煤燃燒運(yùn)行過程中,存在不同層燃燒器燃用不同煤種。兩種混煤燃燒方式如圖 1-2 所示。對這兩種混煤燃燒方式的定義最初來自日本學(xué)者 Ikeda[29],Ikeda 將兩種方式分別稱為“out- furnace”和“in-furnace”,再結(jié)合兩種方式各自的特點,故這里我將之分別翻譯成中文爐外摻混和爐內(nèi)摻燒方式。
Ox生成,忽略了快速型的生成機(jī)理。熱力型 NOx中的 N 來自于空氣中的 N2,由空氣中的 N2和 O2在高溫條件下得到,熱力型 NOx的生成、還原模型采用較經(jīng)典的 Zeldovic 機(jī)理[41]。一般而言度越高則熱力型 NOx的生成也越多。燃料型 NOx中的 N 來自于燃料中所固有的 N,是主要需要考慮的 NOx類型據(jù) De Soete 機(jī)理[42],燃料型 NOx分為分別由揮發(fā)分 N 和焦炭 N 生成或還原。在揮發(fā)分析出時,揮發(fā)分 N 隨揮發(fā)分析出并形成中間產(chǎn)物 HCN 和 NH3,這氮中間產(chǎn)物則和煙氣中的組分相互作用生成 NOx或者將已生成 NOx還原成 N炭N則一般認(rèn)為隨著焦炭燃盡過程而直接轉(zhuǎn)換成NOx或者將已生成的NOx還原 2-3 是燃料型 NOx的生成、還原示意圖。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同煤種及其燃燒特性對NOx排放濃度的影響[J]. 趙虹,張清福,楊建國. 熱力發(fā)電. 2013(12)
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[3]采用雙混合分?jǐn)?shù)/概率密度函數(shù)方法模擬混煤燃燒[J]. 蘇勝,蔡興飛,呂宏彪,孫路石,向軍,奉誠,王小龍. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2012(02)
[4]不同煤種燃燒中NOX排放規(guī)律的試驗研究[J]. 楊冬,路春美,王永征,劉漢濤. 華東電力. 2006(06)
[5]采用雙混合分?jǐn)?shù)/PDF方法模擬混煤在四角切圓鍋爐內(nèi)的燃燒[J]. 方慶艷,黃來,姚斌,羅自學(xué),周懷春,程剛,雷霖,段學(xué)農(nóng). 動力工程. 2006(02)
[6]煤粉燃燒排放特性數(shù)值模擬[J]. 李永華,陳鴻偉,劉吉臻,馮兆興,李振中,黃其勵. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2003(03)
[7]混煤燃燒特性的熱重試驗研究[J]. 高正陽,方立軍,周健,閻維平. 動力工程. 2002(03)
[8]配煤是穩(wěn)定發(fā)電煤質(zhì)的方法之一[J]. 鐘輝,張軍,撒應(yīng)祿. 鍋爐技術(shù). 2001(12)
[9]滴管爐中不同煤種NOX生成量的實驗研究[J]. 朱全利,曾漢才,聶明局,徐濤. 華中電力. 1999(01)
[10]多煤種配煤特性的試驗研究[J]. 姚強(qiáng),岑可法,施正倫,曹欣玉,施正展,曹英武. 動力工程. 1997(02)
博士論文
[1]焦炭燃燒過程中氮轉(zhuǎn)化機(jī)理與低NOx燃燒技術(shù)的開發(fā)[D]. 張秀霞.浙江大學(xué) 2012
[2]混煤高效低污染燃燒特性研究[D]. 李永華.華北電力大學(xué) 2001
本文編號:3376999
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