我國的褐煤資源十分豐富,且具有高水分,高灰分,低發(fā)熱量等特點,因此褐煤主要用來燃燒發(fā)電。超臨界機(jī)組是目前先進(jìn)成熟的發(fā)電技術(shù),已成為當(dāng)前煤炭清潔高效利用的優(yōu)先選擇技術(shù),塔式鍋爐由于在煙道結(jié)構(gòu)上與其他爐型不同,具有占地面積小,無煙氣轉(zhuǎn)向,煙氣流場均勻等特點,因此比較適合燃燒褐煤。本文以實際案例為基礎(chǔ),通過對燃用褐煤超臨界機(jī)組塔式爐的爐內(nèi)過程數(shù)值模擬計算,初步分析了爐內(nèi)主要燃燒過程和關(guān)鍵參數(shù)對氮氧化物的排放的影響。本文借助FLUENT對吉林九臺超臨界塔式爐單爐膛八角切圓鍋爐進(jìn)行模擬,以鍋爐BMCR工況和部分試驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),研究了燃盡風(fēng)率、三組燃燒器拉開間距和燃盡風(fēng)不同層數(shù)開閉對爐內(nèi)溫度場、爐內(nèi)組分濃度、焦炭燃盡和NOx生成的影響;并選取燃盡風(fēng)率和燃燒器之間間距距離這兩個影響NOx的因素進(jìn)行多元回歸分析,找出影響因子與氮氧化物的回歸分析表達(dá)式。研究表明:燃盡風(fēng)率增加有利于降低NOx,但對爐內(nèi)燃燒有影響;燃燒器間距拉大對NOx排放有利,但是間距拉大會造成出口焦炭質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加;在開三層燃盡風(fēng)情況下,緊湊型結(jié)構(gòu)比松散型結(jié)構(gòu)降低NOx效果好,且連開上三層結(jié)構(gòu)比連開下三層結(jié)構(gòu),降低NOx排放效果好,相當(dāng)... 

【文章來源】：上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計研究院有限責(zé)任公司上海市

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號
第一章 緒論
    1.1 背景：環(huán)境現(xiàn)狀及課題意義
    1.2 塔式褐煤鍋爐介紹
    1.3 CFD介紹及塔式鍋爐研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要工作
第二章 模型介紹和選擇
    2.1 基本守恒方程
        2.1.1 質(zhì)量守恒方程
        2.1.2 動量守恒方程
        2.1.3 能量守恒方程
        2.1.4 控制方程的通用形式
    2.2 湍流模型
        2.2.1 湍流模型
        2.2.2 Boussinesq假設(shè)
        2.2.3 k ?ε 模型
    2.3 爐內(nèi)氣固兩相湍流流動模型
        2.3.1 離散相顆粒模型
        2.3.2 氣相湍流燃燒模型
        2.3.3 渦耗散模型（EBU）
    2.4 輻射模型
    2.5 煤的熱解及焦炭燃燒模型
        2.5.1 揮發(fā)分模型
        2.5.2 焦炭模型
x生成模型">    2.6 NO_x生成模型
x">        2.6.1 熱力型NOx

        2.6.2 燃料型NO_x

    2.7 本章小結(jié)
第三章 模擬對象和邊界條件介紹
    3.1 模擬對象介紹
    3.2 模型介紹及網(wǎng)格劃分
    3.3 邊界條件介紹
        3.3.1 入口邊界及燃料設(shè)置
        3.3.2 壁面條件
        3.3.3 出口條件
    3.4 本章小結(jié)
第四章 模擬結(jié)果及分析
    4.1 現(xiàn)場實際工況模擬
x分析計算">    4.2 不同燃盡風(fēng)率下NO_x分析計算
        4.2.1 不同燃盡風(fēng)率下爐膛溫度分布
2的濃度分布">        4.2.2 不同燃盡風(fēng)率下O₂的濃度分布
x分布">        4.2.3 不同燃盡風(fēng)率下NO_x分布
x和燃料型NO_x分析">        4.2.4 熱力型NO_x和燃料型NO_x分析
        本節(jié)小結(jié)
    4.3 燃燒器之間不同間隔距離對爐內(nèi)燃燒的影響
        4.3.1 燃燒器運行參數(shù)
        4.3.2 不同燃燒器間隔對爐內(nèi)溫度場分布影響
        4.3.3 不同燃燒器間隔下氧量和NO的分析
        本節(jié)小結(jié)
x的影響">    4.4 燃盡風(fēng)不同層數(shù)配風(fēng)對NO_x的影響
        4.4.1 緊湊型結(jié)構(gòu)和松散型結(jié)構(gòu)分析
        4.4.2 緊湊型結(jié)構(gòu)對比
        本節(jié)小結(jié)
    4.5 多元回歸分析氮氧化物的影響
        4.5.1 多元回歸分析法介紹
        4.5.2 數(shù)據(jù)分析及結(jié)果
        4.5.3 回歸表達(dá)式驗證
        本節(jié)小結(jié)
第五章 結(jié)論和展望
    5.1 本文主要研究結(jié)論
    5.2 下一步展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加科研情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]1000MW超超臨界四角切圓塔式鍋爐燃燒器擺角變化對NOx排放影響的數(shù)值模擬[J]. 齊曉娟,丁歷威,潘國清,李鳳瑞,李劍,張明,熊建國.  電力與能源. 2015(03)
[2]四角切圓燃煤鍋爐變SOFA風(fēng)量下燃燒特性數(shù)值模擬[J]. 李德波,徐齊勝,沈躍良,鄧劍華,劉亞明,溫智勇.  動力工程學(xué)報. 2014(12)
[3]數(shù)值模擬計算在1000MW塔式鍋爐NOx生成特性中的應(yīng)用研究[J]. 沈躍云,高小濤.  數(shù)學(xué)的實踐與認(rèn)識. 2014(08)
[4]不同燃盡風(fēng)風(fēng)量對爐內(nèi)燃燒影響的數(shù)值模擬[J]. 宋景慧,李兵臣,李德波,周少祥.  動力工程學(xué)報. 2014(03)
[5]1000MW超超臨界塔式褐煤鍋爐的研究[J]. 魏國華,宋寶軍,夏良偉.  鍋爐制造. 2014(01)
[6]基于多元回歸分析法預(yù)測斷層防隔水煤柱寬度[J]. 施龍青,徐東晶,邱梅,景行,劉磊.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2013(06)
[7]大容量塔式鍋爐熱力計算程序的開發(fā)與應(yīng)用[J]. 趙超,張忠孝,周托,滕葉,蔡海軍.  鍋爐技術(shù). 2012(02)
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[10]國內(nèi)火電廠氮氧化物排放現(xiàn)狀及控制技術(shù)探討[J]. 馬風(fēng)哪,程偉琴.  廣州化工. 2011(15)

博士論文
[1]煤粉鍋爐燃燒特性及降低氮氧化物生成的技術(shù)研究[D]. 王頂輝.華北電力大學(xué) 2014

碩士論文
[1]1000MW超超臨界塔式褐煤鍋爐爐內(nèi)燃燒過程的數(shù)值研究[D]. 謝冰瑤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]300MW四角切圓煤粉鍋爐低NOx燃燒的數(shù)值模擬研究[D]. 黃文靜.上海交通大學(xué) 2013
[3]燃用褐煤鍋爐燃燒調(diào)整參數(shù)及結(jié)構(gòu)變化對NOX排放量的影響[D]. 黃雋佳.上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計研究院 2012
[4]1000MW超超臨界褐煤鍋爐冷態(tài)空氣動力場試驗研究[D]. 沙龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[5]1000MW超超臨界褐煤鍋爐爐內(nèi)燃燒過程的數(shù)值模擬[D]. 辛娜娜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[6]1000MW單爐膛雙切圓鍋爐爐內(nèi)燃燒過程的數(shù)值模擬[D]. 申春梅.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[7]超臨界煤粉鍋爐低NOx燃燒數(shù)值模擬[D]. 崔星源.華北電力大學(xué)（北京） 2006



本文編號：2992505

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