【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及世界范圍內(nèi)硬煤的過度開采,褐煤資源的開發(fā)和利用越來越受到全球的重視。然而,褐煤等低階煤的利用將取決于預(yù)干燥和發(fā)電集成技術(shù)的開發(fā)及清潔燃燒技術(shù)的應(yīng)用。與傳統(tǒng)的燃燒方式相比,富氧燃燒是一種具有發(fā)展?jié)摿Φ奶紲p排技術(shù),通過以上新技術(shù)能夠提高燃煤效率、降低煤燃燒對環(huán)境的影響和減少溫室效應(yīng)氣體的排放。本文運(yùn)用CFD軟件對褐煤燃燒過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。首先,對單個燃燒器進(jìn)行了冷態(tài)場的模擬及在熱態(tài)對Fluent子模型進(jìn)行設(shè)置,比較了褐煤動力學(xué)參數(shù)、揮發(fā)分析出模型和褐煤水分對燃燒的影響;其次,模擬分析了全尺寸鍋爐中水分和富氧的變化對煤粉著火、燃燒的影響以及物質(zhì)濃度的變化規(guī)律。主要結(jié)果如下:單個燃燒器內(nèi)形成閉合型旋轉(zhuǎn)氣流,氣流的擾動、混合情況良好,為多個燃燒器的調(diào)整、配風(fēng)控制和點(diǎn)火啟動創(chuàng)造了良好條件。燃燒器熱態(tài)模擬結(jié)果顯示活化能較小的煤種化學(xué)反應(yīng)速度較快;單、雙速率揮發(fā)分析出模型優(yōu)于常速率模型;隨褐煤水分增加,燃燒器內(nèi)的溫度水平逐漸下降,影響煤粉點(diǎn)火和爐膛熱效率,且爐內(nèi)NO及中間產(chǎn)物的生成量減少。鍋爐內(nèi)的冷態(tài)模擬結(jié)果顯示多燃燒器旋流方向選擇合理、間距適中,氣流能充分發(fā)展且互不干擾。鍋爐熱態(tài)各水分下的模擬結(jié)果與單個燃燒器內(nèi)的結(jié)果一致;富氧燃燒煤粉火焰距離縮短,燃燒速率加快,煤粉著火溫度、NO和SO2生成量降低,且CO2濃度能達(dá)到90%以上;富氧燃燒會出現(xiàn)局部高溫,局部高溫隨著氧濃度的增加而增加,而周圍煙氣溫度更加趨于均勻。通過以上模擬工作能較好地將燃燒理論與數(shù)值模擬結(jié)合起來,驗(yàn)證新的燃燒方法,提高燃料利用率,拓寬燃燒利用范圍,改善燃燒產(chǎn)物組成,實(shí)現(xiàn)對燃燒過程的控制,降低燃燒過程污染物的排放等。同時,也為鍋爐的優(yōu)化設(shè)計(jì)、合理運(yùn)行提供理論指導(dǎo)。
【圖文】：

國的二氧化碳排放情況見圖 1.2。2013 年科技部發(fā)布《“十二五”國家碳捕集與封存科技發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》提出，，要突破一批碳捕集、利用與封存（CCUS鍵基礎(chǔ)理論和技術(shù)，顯著降低成本和能耗[25]。碳捕集和封存技術(shù)（CCS）主為兩個方面：捕獲和封存[26]。

（2）飛邊型氣流，如圖 3.1（c）所示，隨旋流強(qiáng)度的再增大，射流外卷吸作用進(jìn)一步增強(qiáng)，一旦射流外側(cè)補(bǔ)氣條件不足，便形成外卷吸回流的局部極低壓區(qū)。射流擴(kuò)展角增加到 180o，造成氣貼墻，外卷吸作用消失，內(nèi)卷吸作用很弱。
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK221

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2 蘇俊林;潘亮;朱長明;;富氧燃燒技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J];工業(yè)鍋爐;2008年03期

3 井藤博達(dá) ,渡部正樹 ,何真臨;富氧燃燒方法及其節(jié)能效果[J];節(jié)能技術(shù);1984年03期

4 黃飛,林向東,尤國英;富氧燃燒

本文編號：2568710