發(fā)布時間：2017-08-23 16:31

  本文關(guān)鍵詞：100MW燃煤鍋爐煤粉與污泥混燒數(shù)值模擬

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【摘要】：近年來隨著中國城鎮(zhèn)化的發(fā)展,城市污水污泥,尤其是工業(yè)污泥產(chǎn)量日益加大。在環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格的今天,污泥處理已經(jīng)成為一個重要的研究課題。在眾多污泥處置方法中,焚燒法具有處理速度快,污泥儲存時間短、不需要長距離運輸,減容效果突出,能有效滅菌消毒,且污泥熱值可用于發(fā)電和供熱等優(yōu)勢,因此焚燒法具有廣闊的發(fā)展空間。本文在實驗室研究的基礎(chǔ)上,利用數(shù)值模擬方法對100MW燃煤鍋爐開展了不同含水率以及不同摻燒配比情況的污泥摻燒研究,進行了現(xiàn)場試驗并與之對比研究;并且通過爐膛空氣分級優(yōu)化,開展了降低鍋爐NOx排放的數(shù)值模擬研究。實驗室研究表明摻混少量污泥后,其沾污指數(shù)和單煤相似。對比渦耗散模型和混合分?jǐn)?shù)模型模擬鍋爐煤粉燃燒和污泥摻燒,結(jié)果表明模擬煤粉燃燒過程中,兩種模型模擬結(jié)果接近且均與實際情況相符;而渦耗散模型更能準(zhǔn)確地模擬污泥摻燒后大量水分進入爐膛后其吸熱效果對爐膛帶來的影響。在污泥摻燒模擬方面,對比爐膛內(nèi)部溫度場、煙氣濃度場等模擬結(jié)果,渦耗散模型均優(yōu)于混合分?jǐn)?shù)模型。保持摻燒比不變,降低污泥入爐含水率,NOx排放有所增加,但變化較小;污泥含水率不變,當(dāng)摻燒配比小于20%時,鍋爐燃燒特性與NOx排放特性與單煤燃燒差異較小;配比大于20%時,鍋爐燃燒效果變差,NOx排放大幅上升。增加燃盡風(fēng)比例,或降低總風(fēng)量以降低爐內(nèi)主燃燒區(qū)空氣量,均能有效降低NOx的排放,而飛灰含碳量增加不明顯�，F(xiàn)場摻燒試驗結(jié)果表明,隨著污泥比例增加,爐膛內(nèi)水分上升,水分吸熱造成主燃燒區(qū)溫度下降,爐膛出口飛灰含碳量上升;污泥的含氮量明顯高于煤質(zhì),摻燒后NOx排放增加。模擬結(jié)果與實際現(xiàn)場測量結(jié)果相一致。在摻燒56%含水率的污泥,質(zhì)量比不超過10%的情況下,污泥摻燒對鍋爐的正常運行影響較小,實際中摻燒合理配比的污泥是可行的。
【關(guān)鍵詞】：燃煤鍋爐 污泥混燒 數(shù)值模擬 含水率 污泥配比
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK229.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-20
• 1.1 項目背景9-10
• 1.2 污泥處理概況及發(fā)展趨勢10-15
• 1.3 存在的問題及研究的意義15-16
• 1.4 污泥和煤混燒國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-19
• 1.5 研究內(nèi)容及目的19-20
• 2 基礎(chǔ)分析與數(shù)值模擬方法20-30
• 2.1 污泥與煤粉實驗室分析20-25
• 2.2 爐內(nèi)燃燒數(shù)值模型25-27
• 2.3 鍋爐概況、網(wǎng)格劃分和邊界條件27-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 3 渦耗散模型和混合分?jǐn)?shù)模型的適應(yīng)性研究30-42
• 3.1 數(shù)學(xué)模型對比30-32
• 3.2 速度場與溫度場32-37
• 3.3 煙氣組分分布37-38
• 3.4 爐膛出.參數(shù)驗證38-40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 4 污泥和煤粉混燒過程數(shù)值模擬研究42-59
• 4.1 污泥含水率和摻燒配比對混燒的影響42-51
• 4.2 污泥摻燒NOx排放優(yōu)化控制51-55
• 4.3 現(xiàn)場試驗結(jié)果分析55-57
• 4.4 本章小結(jié)57-59
• 5 全文總結(jié)與展望59-61
• 5.1 全文總結(jié)59-60
• 5.2 研究展望60-61
• 致謝61-63
• 參考文獻63-67
• 附錄：攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表文章67

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本文編號：726100