本文關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐燃燒優(yōu)化數(shù)值模擬研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：我國的能源消耗以煤為主,其中約84%直接用于燃燒,每年排入大氣中約87%S02和67%氮氧化物均來源于煤的直接燃燒,環(huán)境污染極其嚴(yán)重。循環(huán)流化床燃燒技術(shù)因具有高效率、低污染和良好綜合利用性等優(yōu)點(diǎn)得到了迅速發(fā)展。2011年國家新出臺的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)對我國現(xiàn)存的循環(huán)流化床(Circulating Fluidized Bed, CFB)鍋爐的脫硫能力及氮氧化物排放提出了更高的要求。因此,優(yōu)化CFB鍋爐燃燒,在保證燃燒效率的基礎(chǔ)上降低污染物排放,對節(jié)能減排具有非常重要的意義。 本文以某電廠型號為HG-440/13.7-L.HM28的CFB鍋爐為研究對象,采用FLUENT軟件進(jìn)行燃燒優(yōu)化數(shù)值模擬。采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型模擬氣固兩相間氣相湍流,采用雙方程競爭反應(yīng)模型模擬煤顆粒揮發(fā)分釋放,采用混合分?jǐn)?shù)-概率密度函數(shù)模型模擬氣相湍流燃燒,采用運(yùn)動/擴(kuò)散控制燃燒模型模擬焦炭燃燒,采用P-1輻射模型模擬鍋爐內(nèi)輻射、對流換熱,采用隨機(jī)顆粒軌道模型模擬煤顆粒軌跡,采用后處理的方法模擬氮氧化物生成,采用SIMPLE方法對求解器中壓力-速度耦合進(jìn)行處理。 首先,對CFB鍋爐100%B-MCR工況下的燃燒進(jìn)行模擬,得到了爐膛內(nèi)流場、溫度場、組分場分布,氮氧化物排放及燃料燃盡率。通過實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證了所選模型的合理性。其次,通過變工況研究不同給煤粒徑、不同一二次風(fēng)配比及不同循環(huán)物料量對爐膛內(nèi)流場、溫度場、組分場分布,氮氧化物排放及燃料燃盡率的影響。 最后,對100%B-MCR工況與變工況流場、溫度場、組分場分布,氮氧化物排放及燃料燃盡率進(jìn)行了對比分析,得出爐膛內(nèi)速度、溫度、O2、CO2、NO分布規(guī)律以及變工況下不同參數(shù)對燃料燃盡率的影響規(guī)律。綜合各個不同工況下的模擬結(jié)果,對比分析得出了鍋爐燃燒最優(yōu)工況條件,對CFB鍋爐燃燒優(yōu)化及改造具有一定的參考和指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：循環(huán)流化床鍋爐 燃燒優(yōu)化 數(shù)值模擬 氮氧化物 燃盡率
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TK229.66
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題背景10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 CFB鍋爐研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1.1 國外CFB鍋爐研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.1.2 國內(nèi)CFB鍋爐研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 CFB鍋爐燃燒數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2.1 國內(nèi)CFB鍋爐燃燒數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2.2 國外CFB鍋爐燃燒數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀16
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容及意義16-17
• 1.3.1 研究內(nèi)容16-17
• 1.3.2 研究意義17
• 1.4 本章小結(jié)17-18
• 第2章 CFB鍋爐簡介及影響CFB鍋爐燃燒、氮氧化物排放的因素分析18-25
• 2.1 鍋爐簡介18-21
• 2.1.1 鍋爐主要設(shè)計(jì)參數(shù)18
• 2.1.2 鍋爐基本尺寸和煤種參數(shù)18-21
• 2.2 影響CFB鍋爐燃燒的因素21-23
• 2.3 影響CFB鍋爐氮氧化物排放的因素23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第3章 CFB鍋爐爐內(nèi)過程數(shù)學(xué)模型25-40
• 3.1 基本方程25-26
• 3.2 湍流模型26
• 3.3 歐拉-歐拉雙流體模型26-29
• 3.3.1 基本方程26-27
• 3.3.2 構(gòu)建封閉方程組27-29
• 3.4 煤顆粒燃燒模型29-34
• 3.4.1 揮發(fā)分析出模型29-30
• 3.4.2 氣相燃燒模型30-33
• 3.4.2.1 湍流非預(yù)混燃燒模型30-32
• 3.4.2.2 湍流化學(xué)反應(yīng)的PDF模型32-33
• 3.4.3 焦炭燃燒模型33-34
• 3.5 輻射模型34-35
• 3.6 離散相與連續(xù)相間的耦合35-38
• 3.6.1 隨機(jī)顆粒軌道模型35-36
• 3.6.2 傳熱、傳質(zhì)計(jì)算模型36-37
• 3.6.3 兩相間的耦合37-38
• 3.7 本章小結(jié)38-40
• 第4章 CFB鍋爐燃燒數(shù)值模擬40-62
• 4.1 網(wǎng)格劃分40-41
• 4.2 100%B-MCR工況模擬41-48
• 4.2.1 流場41-42
• 4.2.2 溫度場42-44
• 4.2.3 組分場44-46
• 4.2.4 氮氧化物排放46-48
• 4.2.5 燃盡率48
• 4.2.6 模型驗(yàn)證48
• 4.3 變工況模擬48-61
• 4.3.1 流場48-51
• 4.3.2 溫度場51-55
• 4.3.3 組分場55-57
• 4.3.4 氮氧化物排放57-60
• 4.3.5 燃盡率60
• 4.3.6 不同參數(shù)工況結(jié)果對比60-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 第5章 結(jié)論與展望62-63
• 5.1 結(jié)論62
• 5.2 展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果67-68
• 致謝68

【參考文獻(xiàn)】

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3 譚燦q

本文編號：383176