隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,能源的消費(fèi)量持續(xù)增加、儲(chǔ)備量不斷下降、環(huán)境污染等問(wèn)題變得日益嚴(yán)峻。生物質(zhì)能作為一種可再生清潔能源,如何提高低熱值生物質(zhì)燃料的利用率顯得尤為重要。開(kāi)展生物質(zhì)燃料特性及其摻燒性能的研究對(duì)節(jié)能環(huán)保具有重要意義。本文對(duì)生物質(zhì)與煤在不同混合比例下的燃燒性能進(jìn)行數(shù)值模擬研究,并采用密度泛函理論方法對(duì)生物質(zhì)的熱解特性進(jìn)行分析。首先,針對(duì)130 t/h循環(huán)流化床鍋爐建立了合理的幾何模型和Realizable k-ε湍流模型、PDF燃燒模型、DPM離散相模型、動(dòng)力/擴(kuò)散焦炭燃燒模型、雙競(jìng)爭(zhēng)揮發(fā)分析出模型等數(shù)學(xué)模型,并對(duì)計(jì)算域進(jìn)行網(wǎng)格劃分及考核,確定28.48萬(wàn)個(gè)網(wǎng)格數(shù)量可以滿(mǎn)足計(jì)算要求。對(duì)設(shè)計(jì)燃料在爐膛內(nèi)的燃燒性能進(jìn)行數(shù)值模擬研究,分析熱態(tài)燃燒下的流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、煙氣組分場(chǎng)和污染物排放規(guī)律。爐膛出口截面SO₂和NO平均濃度與設(shè)計(jì)值的誤差分別為8.82%和9.5%,計(jì)算誤差均在10%以?xún)?nèi),驗(yàn)證了所選模型的合理性。其次,對(duì)玉米秸稈、小麥秸稈、木屑與煤在不同摻混比例下的燃燒性能進(jìn)行數(shù)值模擬研究。發(fā)現(xiàn)隨著混合燃料摻燒比的增大爐內(nèi)熱值逐漸降低,但環(huán)保性能提高,相同摻燒比例的... 

【文章來(lái)源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

2循環(huán)流化床三維熱態(tài)模擬16壁面邊界位置，入口邊界假設(shè)為面射流。(a)爐膛入口位置(b)爐膛壁面位置圖2.3鍋爐邊界位置2.3.1入口邊界條件模擬過(guò)程中對(duì)一二次風(fēng)進(jìn)口和燃料入口設(shè)置為速度入口，燃燒的點(diǎn)火方式采用爐下點(diǎn)火。設(shè)置過(guò)程中需要對(duì)水力直徑H進(jìn)行換算，計(jì)算公式如式2.15所示。湍動(dòng)能I的計(jì)算公式如式2.16。水力直徑H計(jì)算公式：22hAH=R(2.15）湍動(dòng)能I計(jì)算公式：1/80.16ReHDI(2.16）式中，接觸面周長(zhǎng)用表示，入口處雷諾數(shù)用Re表示。

2 循環(huán)流化床三維熱態(tài)模擬 劃分工作。在劃分過(guò)程中把爐膛區(qū)域分為兩部分進(jìn)行劃分，一部分為下部密相區(qū)，由于一二次風(fēng)在密相區(qū)交匯產(chǎn)生較大的擾流，需對(duì)密相區(qū)進(jìn)行加密處理，網(wǎng)格尺寸為 130 mm，并把一二次風(fēng)入口區(qū)域進(jìn)行局部加密，網(wǎng)格尺寸為 100 mm，以防止數(shù)值擴(kuò)散；另一部分為上部稀相區(qū)，氣流流動(dòng)較為穩(wěn)定，網(wǎng)格尺寸為 300 mm。鍋爐爐膛網(wǎng)格模型如圖 2.4 所示。


本文編號(hào)：3043855