隨著我國工業(yè)水平的快速發(fā)展,對焦炭的需求量日益增多。焦爐作為煉制焦炭的重要設備,其使用量逐年增長。然而,我國龐大的焦爐基數(shù)造成了嚴重的大氣污染且焦爐煙氣NO_x含量較低,采用傳統(tǒng)的煙氣脫硝技術經(jīng)濟性較差。因此降低焦爐爐內(nèi)NO_x生成顯得至關重要。當前,國內(nèi)焦爐主要通過單獨采用分段燃燒或煙氣再循環(huán)的方法來降低焦爐爐內(nèi)NO_x生成量,采用分段燃燒與煙氣再循環(huán)聯(lián)用技術未見報道。同時由于焦爐熱過程、NO_x生成及還原機理比較復雜,影響因素也沒有得到全面的考量。本文以某大容積7m焦爐為研究對象,利用CFD數(shù)值模擬軟件來探究爐膛結構參數(shù)、配風比例、煙氣循環(huán)倍率、二級燃料供入方式等對焦爐燃燒室內(nèi)燃燒特性及NO_x產(chǎn)生過程的影響,并對NO_x生成及還原機理進行闡述。通過改變空氣供入位置、調節(jié)風量供入比例等影響因素得出:空氣分級燃燒技術會抑制主燃區(qū)燃燒水平,降低爐內(nèi)溫度,同時改變爐內(nèi)還原性氣氛區(qū)的大小進而影響NO_x生成量和還原量,拉伸火焰高度提高爐內(nèi)溫度分布均勻性...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
1.緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 NO_x概述
        1.2.1 熱力型NOx

        1.2.2 快速型NO_x

        1.2.3 燃料型NO_x

        1.2.4 NO_x的抑制方法
    1.3 低氮燃燒技術
        1.3.1 空氣分級
        1.3.2 燃料分級
        1.3.3 煙氣再循環(huán)
        1.3.4 濃淡偏差燃燒
        1.3.5 低NO_x燃燒器
    1.4 煉焦爐簡介
        1.4.1 煉焦爐發(fā)展史及方向
        1.4.2 煉焦爐基本結構及工作過程
    1.5 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.5.1 焦爐燃燒數(shù)學模型
        1.5.2 焦爐NO_x生成數(shù)學模型
        1.5.3 焦爐低氮燃燒技術
    1.6 研究內(nèi)容
    1.7 本章小結
2.CFD數(shù)值模擬軟件簡介
    2.1 FLUENT軟件概述
    2.2 CFD輔助軟件
    2.3 本章小結
3.焦爐燃燒室數(shù)理模型建立
    3.1 物理模型及網(wǎng)格劃分
    3.2 數(shù)學模型
        3.2.1 焦爐燃燒室基本控制方程
        3.2.2 燃料燃燒模型
        3.2.3 NO_x生成模型
        3.2.4 初始條件及邊界條件
    3.3 模型的數(shù)值求解過程
    3.4 網(wǎng)格無關性檢驗
    3.5 本章小結
4.數(shù)值模擬結果與分析
    4.1 空氣分級對燃燒室內(nèi)NO_x生成及還原的影響
        4.1.1 空氣分兩段供給對溫度及NO_x的影響
        4.1.2 空氣分三段供給對溫度及NO_x的影響
    4.2 煙氣再循環(huán)對燃燒室內(nèi)NO_x生成及還原的影響
        4.2.1 煙氣通入位置對溫度及NO_x分布的影響
        4.2.2 煙氣循環(huán)倍率對溫度及NO_x分布的影響
    4.3 燃料分級對燃燒室內(nèi)NO_x生成及還原的影響
        4.3.1 燃料分級位置對溫度及NO_x分布的影響
        4.3.2 焦爐煤氣與高爐煤氣配比對溫度及NO_x分布的影響
    4.4 三種焦爐低氮燃燒技術綜合分析
    4.5 本章小結
5.結論及展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
附錄 A 控制方程符號含義表
致謝
作者簡介



本文編號：3741669

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