煤炭是我國重要的基礎(chǔ)能源和生產(chǎn)資料,煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的氮氧化物就是主要的污染來源之一。本文將可控高溫預(yù)熱解裝置超低氮燃燒技術(shù)應(yīng)用在600MW等級鍋爐改造方案,目的是使氮氧化物排放進(jìn)一步降低,實(shí)現(xiàn)NOx≤50mg/Nm3的排放目標(biāo)。本文以某電廠600MW四角切圓燃煤鍋爐為研究對象,研究了在利用可控高溫預(yù)熱解裝置先將來自制煤系統(tǒng)的一部分風(fēng)粉混合物送入裝置進(jìn)行預(yù)處理之后,產(chǎn)生的還原性氣體和剩余燃料通過高溫預(yù)熱解產(chǎn)物管道送入爐膛的還原區(qū),利用燃料本身產(chǎn)物去還原燃料燃燒過程中產(chǎn)生的NOx,以此作為一項(xiàng)超低NOx高效燃盡技術(shù),具體研究內(nèi)容如下:首先,根據(jù)研究對象的特點(diǎn),按照數(shù)值模擬的基本思想,借鑒相關(guān)文獻(xiàn)的經(jīng)驗(yàn),通過分析各數(shù)值模擬計(jì)算階段所用到的數(shù)學(xué)模型,建立系統(tǒng)的氣相湍流流動模型、壁面函數(shù)模型、氣固兩相湍流流動模型、氣相湍流燃燒模型、輻射換熱模型、揮發(fā)分析出模型、焦炭燃燒模型和NOx生成計(jì)算方法。其次,本文通過考察鍋爐的設(shè)計(jì)及運(yùn)行概況,以Fluent數(shù)值模擬軟件作為研究工具,用Gambit對整體鍋爐建模,并根據(jù)實(shí)際的三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的網(wǎng)格劃分,前處理完成后交由Fluent軟件模擬整體爐膛的燃燒... 

【文章來源】：東北電力大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２分級燃燒屮煤粉顆粒反應(yīng)路徑小意??

?東北電力大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文???“?丨?＾?！??Ｉ?？：．丨舉［．ｉ?ｓ??——ｍｎ—１?…ｉ?＿??Ｉ?９ｈＨ?｜Ｈｈ?ｉ?２〇＊ｉ?Ｊ?ｉ?＾?５??「：＾Ｓ：－４??—?＾?＿；．??＼?ｒ￣Ｓ?—一?＼ｍｎｉ４??ｋ￣—＼?＇帽ｊｊ：ｓ??Ｉ?４?．“，園；ｉ??Ｉ?Ｉ?￣?？■二—麵卩??疆?」?丄Ｉ?ｉｆｆｌｌ?５??Ｉ?：?一?爆??＾￣，＿丨一．．．■哪＊?＾ｇ－４??＼／?．：：?１??＼?／?—?ｌＵ鬧??＼ｙ??圖３－１鍋爐結(jié)構(gòu)圖??３．２模擬參數(shù)設(shè)置??在利用Ｆｌｕｅｎｔ求解器進(jìn)行模型求解前，需在Ｇａｍｂｉｔ網(wǎng)格劃分軟件內(nèi)建好網(wǎng)格和設(shè)置好??邊界條件，之后輸出ｍｅｓｈ文件求解計(jì)算。??３．２．１計(jì)算域的選擇及網(wǎng)格劃分??本文研究的鍋爐模型，經(jīng)磨煤機(jī)處理后，將一定細(xì)度的煤粉由一次風(fēng)分別從五層一次??風(fēng)噴口送入爐膛，隨后與二次風(fēng)充分摻混后混合燃燒，煤燃燒所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱??量隨著高溫?zé)煔獯┻^爐膛進(jìn)入爐膛上方的受熱面，水平煙道以及后豎井煙道（低溫過熱器，??省煤器）。在此基礎(chǔ)上建立三維全尺寸的爐膛模型，各層燃燒器噴口按實(shí)際圖紙的尺寸大??小測繪，按照各層燃燒器實(shí)際氣流方向進(jìn)行數(shù)值模擬，一、二次風(fēng)各層噴口風(fēng)速按現(xiàn)場實(shí)??際運(yùn)行風(fēng)速投入。整個爐膛的計(jì)算區(qū)域從冷灰斗到尾部豎井煙道出口。將計(jì)算區(qū)域分為：??冷灰斗區(qū)域、主燃燒區(qū)域、還原氣氛區(qū)域、燃盡區(qū)域、換熱區(qū)域。??考慮到整個數(shù)值計(jì)算所能達(dá)到的精度與劃分網(wǎng)格時整體模型網(wǎng)格質(zhì)量的好壞有直接??２０??

?東北電力大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文???０．９５，符合計(jì)算精度的要求。??（２）檢查網(wǎng)格單元的偏斜程度（Ｅｑｕｉａｎｇｌｅ?Ｓｋｅｗ），結(jié)果如下圖３－４：??Ｔｏｔａｌ?Ｅｌｅｍｅｎｔｓ：?１００??Ａｃｔｉｖｅ?Ｅｌｅｍｅｎｔｓ：?５０?（５０％）??Ｗ?Ｓｈｏｗ?ｗｏｒｓｔ?ｅｌｅｍｅｎｔ??Ｌｏｗｅｒ?Ｆｑ??ｒａ??Ｕｐｐｅｒ?Ｆ；??Ｉ??Ｄ?１??■■■■圓圓?Ｈｎｎｉｎａｉ??Ｕｐｄａｔｅ?｜?Ｒｅｓｅｔ?｜?Ｃｌｏｓｅ?｜??圖３－４偏斜程度??最壞的網(wǎng)格單元質(zhì)量為：０．８４，此項(xiàng)指標(biāo)同樣符合計(jì)算精度的要求。??（３）檢查網(wǎng)格單元的縱橫比（Ａｓｐｅｃｔ?Ｒａｔｉｏ），結(jié)果如下圖３－５：??Ｔｏｔａｌ?Ｅｌｅｍｅｎｔｓ：?５８９９９４６??Ａｃｔｉｖｅ?Ｅｌｅｍｅｎｔｓ：?５８９９９４６?（１００．００％）??Ｗ?Ｓｈｏｗ?ｗｏｒｓｔ?ｅｌｅｍｅｎｔ??Ｌｏｗｅｒ??ＰＨ??Ｕｐｐｅｒ?＾??Ｉ?＝〇??ｉａｅ?顧■ｕｕｉｍｉｕｍｎｉｉｉｉｉｉｉｉｉｎｌ??Ｕｐｄａｔｅ?｜?Ｒｅｓｅｔ?｜?Ｃｌｏｓｅ?丨??圖３－５縱橫比??最大的單元縱橫比為：３．５，符合計(jì)算精度的要求。??綜上檢測結(jié)果顯示，整體模型的網(wǎng)格量為５８９萬，且各項(xiàng)網(wǎng)格質(zhì)量的指標(biāo)參數(shù)都符合??數(shù)值計(jì)算的要求。后續(xù)的計(jì)算結(jié)果也表明，網(wǎng)格的劃分滿足了后續(xù)各類改造工況計(jì)算的精??度需要。下一步指定邊界和連續(xù)區(qū)域，以方便在Ｆｌｕｅｎｔ設(shè)置中根據(jù)實(shí)際鍋爐水冷壁的分布??以及換熱量來設(shè)置不同區(qū)域的對流換熱參數(shù)。最后為Ｆｌｕｅｎｔ輸出網(wǎng)格。??３．２．２邊界條件的設(shè)置??在現(xiàn)有燃料量及煤種的元素工業(yè)分析基礎(chǔ)上，利用常用固體


本文編號：3108418