燃煤電廠多采用先進(jìn)的低NOx燃燒器及爐內(nèi)空氣分級燃燒技術(shù),以降低NOx的排放量。分級送風(fēng)燃燒技術(shù)使得主燃燒器區(qū)域保持在缺氧、富燃料條件下燃燒,以控制NOx的生成。同時分級送風(fēng)燃燒技術(shù)也會導(dǎo)致不完全燃燒或延遲燃燒現(xiàn)象,降低鍋爐的燃燒效率。此外爐膛CO濃度升高且局部易出現(xiàn)峰值,易引發(fā)水冷壁的高溫腐蝕問題。因此,研究燃煤鍋爐中CO的生成機理及控制方法對提高火電機組運行經(jīng)濟性和環(huán)保性具有重要的工程價值。本文采用FLUENT數(shù)值模擬軟件平臺,以某400t/h四角切圓燃煤鍋爐為研究對象,模擬爐膛燃燒的溫度場和組分濃度場。由于本文以CO濃度為研究重點,因此為了較為準(zhǔn)確地模擬出爐內(nèi)CO的分布情況,加入改進(jìn)的多步焦炭反應(yīng)模型。為在不顯著增加NOx生成的情況下,降低爐膛CO濃度,設(shè)計了兩種燃燒改造方案,并模擬和分析了改造前后的流動與燃燒特性變化規(guī)律。第一種方案是通過改變單個燃燒器的水平角度來分析爐內(nèi)的溫度場,CO質(zhì)量分?jǐn)?shù)和NOx排放。通過優(yōu)化調(diào)整,鍋爐出口煙溫降低,且有效地降低了 CO質(zhì)量分?jǐn)?shù),同時也降低了爐膛NOx的排放濃度。第二種方案是在現(xiàn)有緊湊燃盡風(fēng)（close-coupled overfire a... 

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【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 課題的提出及主要研究內(nèi)容
第2章 鍋爐燃燒過程仿真方法和數(shù)學(xué)模型
    2.1 煤粉爐燃燒過程
    2.2 基本守恒方程
    2.3 湍流流動數(shù)學(xué)模型
    2.4 氣固兩相流動數(shù)學(xué)模型
    2.5 煤粉顆粒燃燒模型
        2.5.1 揮發(fā)份析出模型
        2.5.2 氣相燃燒模型
        2.5.3 焦炭燃燒模型
    2.6 輻射傳熱模型
    2.7 NO_x后處理模型
    2.8 本章小結(jié)
第3章 四角切圓燃燒器不同水平擺角調(diào)整下CO排放特性的數(shù)值模擬及分析
    3.1 鍋爐概況
    3.2 原始工況數(shù)值模擬與模型驗證
        3.2.1 網(wǎng)格劃分
        3.2.2 數(shù)學(xué)計算模型
        3.2.3 煤粉參數(shù)與邊界條件設(shè)置
        3.2.4 數(shù)值模擬結(jié)果與試驗結(jié)果對比
    3.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析
        3.3.1 燃燒器擺角計算工況設(shè)定
        3.3.2 溫度場分布規(guī)律
        3.3.3 NO_x生成量分布
        3.3.4 CO生成量分布
        3.3.5 出口CO排放量分布云圖
        3.3.6 高溫貼墻現(xiàn)象的分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 不同SOFA風(fēng)布置方式下CO排放特性的數(shù)值模擬及分析
    4.1 鍋爐概況
    4.2 計算工況設(shè)定
    4.3 不同CCOFA與SOFA風(fēng)配比對數(shù)值模擬結(jié)果的影響
        4.3.1 爐內(nèi)溫度分布規(guī)律
        4.3.2 NO_x排放規(guī)律
        4.3.3 CO排放規(guī)律
    4.4 不同SOFA風(fēng)布置高度對數(shù)值模擬結(jié)果的影響
        4.4.1 爐膛溫度分布規(guī)律
        4.4.2 NO_x排放規(guī)律
        4.4.3 CO排放規(guī)律
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]對沖旋流燃燒鍋爐側(cè)墻水冷壁近壁區(qū)還原性氣氛分布特性[J]. 李永生,劉建民,陳國慶,黃啟龍,蔡培.  動力工程學(xué)報. 2017(07)
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[7]600MW機組對沖燃煤鍋爐尾部CO濃度偏高的調(diào)整試驗[J]. 周平,張廣才,嚴(yán)曉勇,李冰.  熱力發(fā)電. 2014(12)
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[9]600MW機組鍋爐空氣分級低NOx燃燒數(shù)值模擬[J]. 楊姣,孫保民.  熱力發(fā)電. 2014(10)
[10]300MW四角切圓煤粉鍋爐低氮燃燒的數(shù)值模擬研究[J]. 黃文靜,繆正清,王次成,李江濤.  鍋爐技術(shù). 2014(03)

碩士論文
[1]600MW對沖燃煤鍋爐降低NOx排放的數(shù)值模擬[D]. 王蕾.北京交通大學(xué) 2008
[2]電站鍋爐煤粉燃燒器降低NOx排放的研究[D]. 張翱.華中科技大學(xué) 2007



本文編號：3685569