本文關(guān)鍵詞：燃煤鍋爐摻燒生物質(zhì)氣燃燒特性及產(chǎn)物數(shù)值模擬

  更多相關(guān)文章： 生物質(zhì)氣 混燃 數(shù)值模擬 溫度場(chǎng) 煙氣組分

【摘要】：燃煤鍋爐中摻燒生物質(zhì)氣技術(shù)是近些年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種高效、低污染的清潔燃燒技術(shù)。結(jié)合目前國(guó)內(nèi)外燃煤鍋爐摻燒生物質(zhì)氣的研究及發(fā)展現(xiàn)狀,針對(duì)摻燒時(shí)面臨的許多現(xiàn)實(shí)和技術(shù)問(wèn)題,論文利用數(shù)值模擬方法對(duì)燃煤鍋爐摻燒生物質(zhì)氣的燃燒過(guò)程進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:1.基于300MW機(jī)組燃煤鍋爐的結(jié)構(gòu)特性,依據(jù)生物質(zhì)氣與煤粉摻燒理論,搭建了生物質(zhì)氣和煤粉的混合燃燒模型,選取氣相湍流模型、氣固兩相流模型、氣相湍流燃燒模型、揮發(fā)分析出模型和焦炭燃燒模型,輻射模型等對(duì)燃煤鍋爐摻燒生物質(zhì)氣的混燃過(guò)程進(jìn)行數(shù)學(xué)描述。2.利用Gambit對(duì)300MW機(jī)組燃煤鍋爐的爐膛結(jié)構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)格劃分,確定了數(shù)值模擬的邊界條件。利用Fluent對(duì)額定負(fù)荷工況下?tīng)t內(nèi)空氣場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,得到了爐內(nèi)良好的流場(chǎng)分布。并根據(jù)鍋爐設(shè)計(jì)工況,模擬不同的生物質(zhì)氣摻燒工況,計(jì)算得到不同工況下的初始條件和邊界條件。3.分析了燃煤鍋爐摻燒不同溫度的生物質(zhì)氣前后各種燃燒工況下的爐膛內(nèi)部的速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)以及煙氣組分場(chǎng)等的分布規(guī)律。與純煤燃燒工況相比,摻燒后爐膛燃燒器區(qū)域氣流速度增大,爐膛出口O_2和CO體積分?jǐn)?shù)增大。隨著生物質(zhì)氣摻燒溫度從300℃到600℃,爐膛內(nèi)的最高燃燒溫度從1845K降到1745K,,在爐膛出口處,O_2體積分?jǐn)?shù)逐漸升高,CO體積分?jǐn)?shù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì),CO_2的體積分?jǐn)?shù)逐漸升高。4.分析了摻燒600℃生物質(zhì)氣不同噴口位置下?tīng)t內(nèi)燃燒的溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)以及煙氣組分場(chǎng)等的分布規(guī)律。隨著噴口位置的上升,爐膛出口煙氣溫度下降;O_2體積分?jǐn)?shù)逐漸下降;CO體積分?jǐn)?shù)基本與純煤燃燒一致;CO_2的體積分?jǐn)?shù)基本保持不變,皆比純煤燃燒時(shí)要高。
【關(guān)鍵詞】：生物質(zhì)氣 混燃 數(shù)值模擬 溫度場(chǎng) 煙氣組分
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TK6;TK229.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-13
• 1.1 研究背景和意義9-10
• 1.2 燃煤鍋爐摻燒生物質(zhì)氣國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 課題研究?jī)?nèi)容12-13
• 2 燃煤鍋爐摻燒生物質(zhì)氣理論基礎(chǔ)及數(shù)學(xué)建模13-25
• 2.1 燃煤鍋爐摻燒生物質(zhì)氣理論基礎(chǔ)13-15
• 2.1.1 鍋爐概況13-14
• 2.1.2 摻燒生物質(zhì)理論14-15
• 2.2 燃煤鍋爐摻燒生物質(zhì)氣數(shù)學(xué)建模15-24
• 2.2.1 基本方程16
• 2.2.2 氣相湍流模型16-18
• 2.2.3 氣固兩相流模型18-19
• 2.2.4 氣相湍流燃燒模型19-20
• 2.2.5 揮發(fā)分析出模型20-21
• 2.2.6 焦炭燃燒模型21-22
• 2.2.7 輻射傳熱模型22-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 3 燃煤鍋爐摻燒生物質(zhì)氣數(shù)值模擬25-37
• 3.1 數(shù)值模擬過(guò)程25-26
• 3.2 計(jì)算區(qū)域網(wǎng)格劃分及邊界條件26-30
• 3.2.1 網(wǎng)格劃分26-27
• 3.2.2 邊界條件27-30
• 3.3 鍋爐冷態(tài)模擬30-32
• 3.4 鍋爐燃燒模擬32-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 4 燃煤鍋爐摻燒生物質(zhì)氣理論基礎(chǔ)37-43
• 4.1 燃煤鍋爐摻燒生物質(zhì)氣流程37-38
• 4.2 基礎(chǔ)工況（工況 1）38-39
• 4.3 生物質(zhì)氣摻燒工況39-41
• 4.4 本章小結(jié)41-43
• 5 模擬結(jié)果分析43-55
• 5.1 不同溫度生物質(zhì)氣摻燒43-48
• 5.1.1 燃燒器區(qū)域速度場(chǎng)分布43-44
• 5.1.2 溫度場(chǎng)沿爐膛高度分布44-45
• 5.1.3 O_2沿爐膛高度分布45-46
• 5.1.4 CO、CO_2沿爐膛高度分布46-48
• 5.2 不同噴口位置生物質(zhì)氣摻燒結(jié)果48-53
• 5.2.1 溫度場(chǎng)沿爐膛高度分布49-50
• 5.2.2 O_2沿爐膛高度分布50-51
• 5.2.3 CO、CO_2沿爐膛高度分布51-53
• 5.3 本章小結(jié)53-55
• 6 結(jié)論與展望55-57
• 6.1 本文的主要研究結(jié)果55
• 6.2 下一步工作展望55-57
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文57-59
• 致謝59-61
• 參考文獻(xiàn)61-63

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