發(fā)布時間：2020-09-18 16:24

　　 我國擁有豐富的生物質(zhì)資源,據(jù)統(tǒng)計,我國秸稈產(chǎn)量約6億噸/年。利用生物質(zhì)發(fā)電兼具環(huán)境效益與社會效益。本文以一臺額定蒸發(fā)量為130t/h生物質(zhì)往復(fù)式水冷爐排爐為研究對象,提出二次風(fēng)摻混再循環(huán)煙氣燃燒的方式,應(yīng)用計算流體力學(xué)(CFD)數(shù)值模擬方法對爐內(nèi)燃燒過程進(jìn)行研究,旨在解決生物質(zhì)鍋爐實際運行中常出現(xiàn)的問題,為鍋爐實際運行操作提供理論指導(dǎo)。計算結(jié)果表明,上二次風(fēng)噴入再循環(huán)煙氣有利于增強爐膛上部氣流擾動,提高燃燒的的均勻性,進(jìn)而提升燃盡率,同時,降低屏區(qū)火焰溫度,減輕大屏積灰結(jié)渣風(fēng)險;后墻下二次風(fēng)摻混一定比例的再循環(huán)煙氣,可以改善喉口截面的溫度分布,且主燃區(qū)形成還原性氣氛,燃燒反應(yīng)速度下降,有效抑制了熱力型NO_x的生成。通過優(yōu)化調(diào)整再循環(huán)煙氣配風(fēng)布置,得到一種燃盡程度高、溫度分布均勻的燃燒工況,NO_x排放濃度下降為169.9 mg/Nm~3,相對于無再循環(huán)煙氣時減少了32.1%。進(jìn)一步探究該生物質(zhì)爐排爐的燃料適應(yīng)性,校燃料核計算結(jié)果驗證了該鍋爐對于爐燃料的調(diào)整有一定適應(yīng)性。由于爐膛出口NO_x排放濃度受燃料氮的影響很大,建議實際應(yīng)用氮含量較低的生物質(zhì)燃料。為響應(yīng)國家減排政策,對該生物質(zhì)爐排爐進(jìn)行選擇性非催化還原(SNCR)脫硝設(shè)計。SNCR噴槍的布置形式和氨氮摩爾比(NSR)會影響脫硝效率。模擬結(jié)果顯示,當(dāng)NSR取1.5時,SNCR噴槍前后墻對沖布置的脫硝效率為34.2%;噴槍前墻側(cè)墻布置時,脫硝效率提高至43.2%。當(dāng)NSR由1.0增加到2.0時,NSR對脫硝效率的影響逐漸減弱,而氨逃逸的增速提高,建議NSR選擇1.5。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X701;TK3
【部分圖文】：

圖 1.1 計算流體力學(xué)求解步驟UENT 軟件是目前市面上常用的商業(yè) CFD 計算軟件先進(jìn)的數(shù)值方法和強大的后處理功能，在國際 CFD涉及到流體、傳熱、化學(xué)反應(yīng)等工程問題，都可以shing 是 ANSYS 自帶的一款通用、智能的自動化網(wǎng)、高效率多物理場解決方案提供最適用的網(wǎng)格，生成邊形、三維四面體、六面體和混合網(wǎng)格。其并行處理網(wǎng)格生成所需的時間。排爐燃燒數(shù)值模擬方法爐的燃燒過程分為兩個階段，第一階段是固體可燃顆

，英國謝菲爾德大學(xué)垃圾焚燒中心的 Yang YB[37,38]等對城市圾床層的燃燒進(jìn)行了系統(tǒng)的實驗與理論研究，建立了描述垃圾程中垃圾與煙氣的質(zhì)量、動量和熱傳遞等數(shù)學(xué)方程及相應(yīng)的程和氣固控制方程，開發(fā)了一個二維床層模擬軟件 FLIC。FL次將固定燃燒與移動燃燒進(jìn)行了綜合考慮，其提供的床層燃燒對研究垃圾焚燒提供了借鑒。目前，F(xiàn)LIC 已成為研究床層內(nèi)用的軟件。IC 軟件對床層內(nèi)垃圾的固相焚燒進(jìn)行數(shù)值模擬，可以得到爐的燃燒情況及分解過程。張秀霞等[39]使用 FLIC 軟件對一臺 7床層燃燒進(jìn)行模擬，得到床層煙氣中氣體組分分布規(guī)律如下圖

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 緒論1.6.3 SNCR 反應(yīng)的數(shù)值模擬SNCR 反應(yīng)的模擬是在爐內(nèi)燃燒模擬的基礎(chǔ)上，選擇合適的溫度窗口進(jìn)行SNCR 還原劑的噴注。SNCR 脫硝反應(yīng)效率與反應(yīng)溫度和還原劑的噴射位置關(guān)系密切，一般認(rèn)為該過程的溫度窗口為 800-1100℃[45，46]。利用 CFD 技術(shù)進(jìn)行 SNCR反應(yīng)模擬時，可以結(jié)合 Chemkin 中的詳細(xì)反應(yīng)機理來進(jìn)行模擬。圖 1.3 為采用SNCR 方法進(jìn)行脫硝的模擬示意圖。

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2 葉自華;李明;;КВ-РФ-11.63型鍋爐爐排銷改造[J];設(shè)備管理與維修;2017年05期

3 ;滾動爐排[J];能源與節(jié)能;2017年08期

4 黃鶴;;淺析850t/d機械爐排本體安裝方案[J];智能城市;2017年09期

5 丁鵬;呂慧;;鏈條式爐排運行中的故障及處理研究[J];山東工業(yè)技術(shù);2017年20期

6 王超;;往復(fù)推動爐排運行中防止過熱的方法[J];科技創(chuàng)業(yè)家;2014年02期

7 海波;金文卿;;垃圾焚燒機械爐排爐技術(shù)和安裝過程缺陷控制[J];低碳世界;2014年03期

8 黃生琪;周菊華;;鏈條爐爐排片破裂和長銷變形的修復(fù)[J];中國鍋爐壓力容器安全;1998年05期

9 席代國;;往復(fù)爐排片的燒損[J];中國特種設(shè)備安全;2013年02期

10 葉德林;;馬丁垃圾焚燒爐爐排片維修方法比較研究[J];科技資訊;2013年01期

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2 張衍國;李清海;;一種新穎的爐排-循環(huán)床垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)[A];城市垃圾焚燒發(fā)電論文集[C];2005年

3 丁立群;;SHW80-1.6/150/90-AⅡ(110噸)型熱水鍋爐研制[A];推進(jìn)供熱體制改革與節(jié)能改造新技術(shù)新設(shè)備應(yīng)用交流會論文集[C];2010年

4 王俊理;曹習(xí)工;;GEF鱗片式爐排技術(shù)的改進(jìn)推廣[A];2004年晉冀魯豫鄂蒙川云貴甘滬十一省市區(qū)機械工程學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（河南分冊）[C];2004年

5 施寶華;;鍋爐爐排調(diào)速電動機勵磁線圈燒毀故障分析及改進(jìn)[A];第八屆全國設(shè)備與維修工程學(xué)術(shù)會議、第十三屆全國設(shè)備監(jiān)測與診斷學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

6 李貴兵;鄭銳;;生物質(zhì)能振動爐排鍋爐運行中各參數(shù)優(yōu)化調(diào)節(jié)探討[A];2016清潔高效燃煤發(fā)電技術(shù)交流研討會論文集[C];2016年

7 李貴兵;鄭銳;;生物質(zhì)能振動爐排鍋爐燃料摻配優(yōu)化[A];2016清潔高效燃煤發(fā)電技術(shù)交流研討會論文集[C];2016年

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9 石賢捷;楊同軍;楊洪濤;;菏澤電廠#1爐排煙溫度偏高的原因及相應(yīng)措施[A];全國火電大機組（300MW級）競賽第38屆年會論文集[C];2009年

10 劉行;;雙層爐排生物質(zhì)成型燃料鍋爐設(shè)計與研究[A];第二屆“科協(xié)文化——中關(guān)村論壇”論文集[C];2013年

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3 本報記者 曲昭政;管理創(chuàng)新提升永寧機械 小作坊一躍而成爐排王[N];中國工業(yè)報;2005年

4 三河匯福糧油集團(tuán)有限公司;匯福：節(jié)能降耗 勇?lián)?zé)任[N];糧油市場報;2010年

5 本報記者 趙冉;國產(chǎn)垃圾發(fā)電裝備性能優(yōu)越[N];中國電力報;2015年

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9 占華生;淺談爐排式垃圾焚燒爐用耐火材料損毀及對策[N];中國建材報;2013年

10 李海峰 鄒文亮 山西省電建二公司;淺析秦皇島生活垃圾焚燒發(fā)電項目二段式焚燒裝置安裝[N];科學(xué)導(dǎo)報;2010年

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1 陸燕寧;生物質(zhì)爐排爐燃燒過程的CFD數(shù)值模擬研究[D];浙江大學(xué);2019年

2 方海林;可燃固體廢棄物爐排爐燃燒數(shù)值模擬及其爐膛結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化運行[D];華南理工大學(xué);2018年

3 馮威;城市生活垃圾焚燒爐爐排系統(tǒng)設(shè)計及其優(yōu)化[D];重慶理工大學(xué);2012年

4 李鵬;城市生活垃圾機械爐排試驗裝置設(shè)計及實驗研究[D];重慶理工大學(xué);2012年

5 劉太權(quán);耐熱爐排工藝及性能研究[D];華南理工大學(xué);2010年

6 陳家堅;新型耐熱爐排材質(zhì)的組織和性能研究[D];華南理工大學(xué);2012年

7 蘇小江;生活垃圾往復(fù)式機械爐排焚燒爐控制系統(tǒng)優(yōu)化研究[D];清華大學(xué);2012年

8 孫立巖;往復(fù)推動爐排燃料顆粒運動特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

9 王濤;采用旋流爐排的生物質(zhì)成型燃料采暖爐數(shù)值模擬研究[D];中南大學(xué);2013年

10 吳永新;生活垃圾機械爐排焚燒爐結(jié)焦積灰的問題分析及控制對策研究[D];清華大學(xué);2013年

本文編號：2821888