發(fā)布時(shí)間：2020-05-11 09:09

【摘要】：超超臨界發(fā)電技術(shù)在當(dāng)前國(guó)際上極具前瞻性,它不但具有高效的燃燒率、極度靈敏的運(yùn)行特性,而且還具備顯著的環(huán)保性能。隨著火電機(jī)組向著大容量、高參數(shù)的方向邁進(jìn)以及超超臨界鍋爐的大批投運(yùn),鍋爐的燃燒特性、運(yùn)行平穩(wěn)性、燃燒效率以及污染物排放等問(wèn)題一直備受人們關(guān)注。本文以DG3000/26.15-Ⅱ2型1000MW超超臨界旋流對(duì)沖燃燒鍋爐為研究對(duì)象,采用數(shù)值軟件對(duì)其在基本工況和變工況下的燃燒性能實(shí)施了模擬研究,具有明顯的理論意義和應(yīng)用參考價(jià)值。(1)首先,本文介紹了DG3000/26.15-Ⅱ2型1000MW變壓直流鍋爐的本體結(jié)構(gòu),并對(duì)其配合使用的燃盡風(fēng)調(diào)節(jié)器和DBC-OPCC型低NOx燃燒器的基本特性進(jìn)行了詳細(xì)描述�？紤]到燃盡風(fēng)調(diào)節(jié)器和燃燒器的結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)爐內(nèi)的燃燒狀況造成某種程度的影響,本文將燃盡風(fēng)調(diào)節(jié)器和燃燒器與爐膛本體視為一個(gè)完整的計(jì)算域進(jìn)行計(jì)算,繼而進(jìn)行了全爐膛建模與網(wǎng)格劃分。在實(shí)施網(wǎng)格劃分時(shí),又采用分區(qū)域劃分的措施,將鍋爐模型自上而下分為多個(gè)區(qū)域,逐個(gè)進(jìn)行網(wǎng)格劃分,并在各層燃燒器區(qū)域施行了網(wǎng)格加密處理,很大程度上提高了網(wǎng)格質(zhì)量并削減了偽擴(kuò)散現(xiàn)象對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響。其次,在選取適當(dāng)?shù)膸缀文Ｐ秃蛿?shù)值計(jì)算模型的基礎(chǔ)上,對(duì)該鍋爐在基本工況下的爐內(nèi)流動(dòng)、燃燒及NOx排放特性實(shí)施了模擬研究。研究發(fā)現(xiàn),該鍋爐在燃用設(shè)計(jì)煤種時(shí),燃料粒子的射流軌跡、速度分布、溫度分布以及各組分分布等符合燃燒規(guī)律,并且燃燒效果顯著優(yōu)良、NOx排放量明顯較少,能夠在很大程度上實(shí)現(xiàn)潔凈燃燒的目的。最后,在基本工況的基礎(chǔ)上實(shí)施了變工況模擬,研究了鍋爐在變負(fù)荷、變磨煤機(jī)組合、變外二次風(fēng)旋流葉片開(kāi)度和變?nèi)急M風(fēng)工況下的煤粉燃燒和NOx排放特性。研究結(jié)果表明,合理的降低鍋爐負(fù)荷,可以在一定程度上提高燃料的燃燒效率,降低NOx的排放量;停用頂層的燃燒器等同于強(qiáng)化了空氣分級(jí)力度,能夠顯著削減NOx的生成量,而關(guān)停下層的燃燒器反而抑制了空氣分級(jí),進(jìn)而會(huì)增大NOx的生成量;減小旋流葉片開(kāi)度也就相當(dāng)于增大了旋流強(qiáng)度,可以在一定程度上提高燃料粒子的燃燒效率,降低NOx的排放量;加大燃盡風(fēng)量,也相當(dāng)于強(qiáng)化了空氣分級(jí)力度,能夠在很大程度上削弱NOx的生成。
【圖文】：

1 緒論背景及意義社會(huì)，時(shí)代在進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)在騰飛，，然而能源的嚴(yán)重不足與環(huán)境污染的程度上阻礙著我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的步伐。鑒于我國(guó)同時(shí)是能源產(chǎn)出和消，節(jié)能降耗是我國(guó)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的必由之路。由 2016 年發(fā)布的統(tǒng)計(jì)內(nèi)，我國(guó)耗用的煤炭總量高達(dá) 43.6 億噸，其比重為全部能源消耗總量的煤炭都用于了火力發(fā)電；而耗用的水能、風(fēng)能、核能等新型能源僅油，約占 18.3%[1]。相較于 2015 年，煤炭的消耗量減少了 4.7%，原 5.5%，天然氣的消耗量提高了 8.0%�？梢�(jiàn)，雖然新能源產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)出頭，但當(dāng)前我國(guó)耗用的絕大半能源依舊是以煤炭為主的一次能源，并內(nèi)很難會(huì)發(fā)生明顯的改變。

圖 1-2 2006 年~2016 年我國(guó)發(fā)電總裝機(jī)容量Fig.1-2 The installation capacity of China's power generation in the past ten years圖 1-3 2016 年不同能源發(fā)電比重
【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】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TK229

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本文編號(hào)：2658224