【摘要】：燃煤煙氣污染物超低排放是火力發(fā)電的重要技術指標之一。循環(huán)流化床(CFB)燃煤技術是潔凈煤技術中污染物控制成本最低、同樣煤種情況下適應性最好的技術,其具有爐內高效脫硫和低氮燃燒特性。近年來,各研究者對循環(huán)流化床鍋爐爐內脫硫和抑制NOx生成的研究很多。隨著循環(huán)流化床鍋爐總裝機容量的增加和燃煤煙氣超低排放的環(huán)保要求,對循環(huán)流化床鍋爐全工況運行范圍內的燃燒污染物生成提出了更高的要求。本文以某350MW超臨界循環(huán)流化床鍋爐為研究對象,通過建立脫硫脫硝數(shù)學模型以及循環(huán)流化床鍋爐流動、燃燒、傳熱整體數(shù)學模型,開展變負荷過程中循環(huán)流化床鍋爐污染物排放動態(tài)特性研究,為爐內燃燒污染物控制提供技術支持。本文首先建立了循環(huán)流化床鍋爐整體動態(tài)數(shù)學模型,模型集成了爐膛內流動、燃燒、傳熱以及污染物生成與脫除等各子模型。正確描述床內密相區(qū)和稀相區(qū)的流動特性、燃燒特性以及傳熱特性。其次,在循環(huán)流化床鍋爐整體數(shù)學模型的基礎上,建立了循環(huán)流化床鍋爐動態(tài)數(shù)學模型。將爐膛沿高度劃分為一系列的小室,在各個小室內分別建立物料動態(tài)平衡方程、碳質量動態(tài)平衡方程、各氣體質量動態(tài)平衡方程以及能量動態(tài)平衡方程,計算各個小室內各參量的動態(tài)變化。最后,基于MATLAB/SIMULINK平臺,建立了350MW循環(huán)流化床鍋爐燃燒動態(tài)仿真模型。計算鍋爐滿負荷下各參量沿爐膛高度的變化;仿真分析給煤和二次風階躍變化下污染物排放變化;分析鈣硫摩爾比、一二次風配比以及上下二次風配比等參量變化對爐內原始SO_2、NOx排放濃度的影響。仿真研究與結果表明:(1)增加鈣硫摩爾比可以快速降低SO_2排放。降負荷時,當鈣硫摩爾比從2升高到2.2時,SO_2排放濃度即可降低到降負荷之前的濃度水平;(2)降低一次風比可以有效降低SO_2和NOx排放。升負荷時,當一次風比從48%降低到42%時,NOx排放濃度降低到低于升負荷之前的濃度水平。降負荷時,當一次風比從48%降低到45%時,SO_2排放濃度降低了11.34%;(3)增加上下二次風配比可以降低NOx排放,但會導致SO_2排放濃度升高,所以在增加上下二次風配比調節(jié)NOx排放的同時需增加鈣硫摩爾比來控制SO_2排放。升負荷時可通過降低一次風比或增加上下二次風配比來降低NOx排放濃度,NOx排放濃度每降低1mg/Nm~3,一次風比需降低0.29%或者上下二次風配比升高1.36%。降負荷時可通過增加鈣硫摩爾比來降低SO_2排放濃度,SO_2排放濃度每降低1mg/Nm~3,鈣硫摩爾比需增加0.23%。
【圖文】：

循環(huán)流化床鍋爐整體布置圖

第三章 小室動態(tài)模型于第二章流動、傳熱、燃燒數(shù)學模型，本章將爐膛沿高度方向劃分為一系每個小室建立物料動態(tài)平衡方程、碳質量動態(tài)平衡方程和能量動態(tài)平衡方室劃分著物料、煙氣流動方向，將爐膛劃分為一系列的小室。在各個小室中分別平衡方程、動態(tài)碳量平衡方程和動態(tài)能量平衡方程，得到沿爐膛高度的溫含碳量以及污染物等分布情況。小室劃分采用一維雙通道小室模型，以下，，下二次風口以下當作密相區(qū)，下二次風口以上當作稀相區(qū)。密相區(qū)作為獨計算。稀相區(qū)劃分為十個小室，每個小室又分為邊壁區(qū)和核心區(qū)，分別邊壁區(qū)和核心區(qū)內的參數(shù)。圖 3-1 給出了循環(huán)流化床鍋爐爐膛內的小室劃
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TK229.66;X701

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