本文選題：垃圾焚燒爐 + 低氮燃燒��； 參考：《華南理工大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：經(jīng)濟的快速發(fā)展造成了我國城市化進程的加速,人口的大量聚集,使得產(chǎn)生的垃圾變成困擾城市的嚴(yán)重問題之一。目前垃圾處理方式主要有衛(wèi)生填埋、堆肥和焚燒三種,其中填埋、堆肥處理均會占用大量寶貴的土地資源,對土壤和水源造成污染。焚燒處理因其具有減量化、無害化、穩(wěn)定化的優(yōu)點而越來越受到人們的重視,且可以燃燒產(chǎn)生的熱量進行利用。但垃圾焚燒會有氮氧化物產(chǎn)生,污染環(huán)境。為了減少氮氧化物的排放以達到國家標(biāo)準(zhǔn),各垃圾焚燒電廠對NO_x的生成及脫除十分重視。綜合考慮各項脫硝技術(shù)的成本和效率,目前在焚燒煙氣凈化系統(tǒng)中SNCR的應(yīng)用最為廣泛。因此,有必要研究垃圾焚爐的低氮燃燒及SNCR脫除效率問題。本文利用FLIC床層計算程序、CFD數(shù)值模擬軟件ANSYS 14.0對廣州市某臺750t/d大型城市生活垃圾焚燒爐進行數(shù)值模擬研究,對比驗證其100%負(fù)荷實際運行工況數(shù)據(jù),各項參數(shù)均在工程誤差范圍,符合模擬要求。模擬結(jié)果與實際燃燒工況結(jié)果相符合。利用驗證后的焚燒爐模型,分析變負(fù)荷下的爐膛數(shù)值模擬結(jié)果,結(jié)果表明,隨著焚燒爐負(fù)荷的降低,爐膛內(nèi)整體溫度水平下降,爐膛內(nèi)高溫區(qū)域逐漸抬升,且向爐膛中部靠攏,減輕了爐膛后墻的高溫腐蝕。NO的高濃度區(qū)主要在爐排的后半段區(qū)域以及在爐膛內(nèi)的高溫區(qū),主要是由于熱力型和燃料型NO的生成,以及在還原性氣氛的抑制作用三者協(xié)同下形成的。隨著負(fù)荷的降低,CO的高濃度區(qū)域分布向第二級爐排前移,尾部煙道NO_X的排放濃度隨著負(fù)荷的降低呈現(xiàn)明顯上升趨勢。對MCR工況下的垃圾焚燒爐進行深度空氣分級配風(fēng)優(yōu)化,調(diào)整焚燒爐二次風(fēng)口和燃盡風(fēng)口配風(fēng)比例,結(jié)果表明,二次風(fēng)與燃盡風(fēng)的比例為SA:OFA=0.65:0.35時,焚燒爐內(nèi)燃燒狀況較好,燃盡風(fēng)占比的增加,有利于尾部煙道出口NO_X減排。研究不同還原劑(氨水和尿素)對SNCR反應(yīng)的影響;對焚燒爐內(nèi)溫度場和煙氣組分濃度場進行分析,并比較SNCR脫硝前后的NO_X排放濃度變化,同時分析垃圾焚燒爐SNCR脫除效率隨不同負(fù)荷的變化規(guī)律,模擬分析結(jié)果表明,氨水溶液在鍋爐能效和脫氮率以及安全因素方面都占有明顯優(yōu)勢,適合作為SNCR噴射的最佳還原劑。MCR工況下的數(shù)值模擬結(jié)果顯示,第一煙道SNCR反應(yīng)效果十分明顯,最終尾部煙道出口平面NO濃度為131.9mg/Nm3(轉(zhuǎn)化為11%含氧量下),相較于未采用SNCR脫硝時的排放濃度273.1mg/Nm3(轉(zhuǎn)化為11%含氧量下),脫硝率達到51.7%,是較為理想的脫硝效果。不同負(fù)荷下(50%、65%、80%、100%)的SNCR脫硝效果,除了50%負(fù)荷工況下的脫硝效果不理想以外,65%、80%、100%負(fù)荷下脫硝效率分別達到了45.1%、26.3%和51.7%。在焚燒爐MCR工況下,分別對噴嘴位置、噴射速度以及分層噴射比例對SNCR的脫硝效果影響進行模擬研究,結(jié)果表明,從第一煙道下部SNCR噴嘴噴入的還原劑可以與煙氣進行充分的混合,還原反應(yīng)較為充分,NO的脫除效果較好。而靠近第一煙道上部噴射的氨水會在煙氣流的帶動下流入第二煙道而發(fā)生漏氨現(xiàn)象。對噴嘴流速的研究結(jié)果顯示,原始噴射速度工況(13.8m/s)的混流效果較好,還原劑反應(yīng)較為充分,脫硝率達到51.7%,此工況的噴射速度可以作為比較適合的SNCR設(shè)計參考。另外,在還原劑總流量一定的情況下,增加下層SNCR噴嘴流量,有利于SNCR脫硝效率的提高,SNCR-1:SNCR-2:SNCR-3=6:3:1的流量配比使得垃圾焚燒爐脫硝效率達到53.3%,是比較良好的SNCR設(shè)計參數(shù)。
[Abstract]:The rapid development of economy has caused the acceleration of the urbanization process in our country. The mass accumulation of the population makes the waste become one of the serious problems that plague the city. At present, three kinds of garbage disposal methods are mainly sanitary landfill, composting and incineration, in which the landfill and composting will occupy a large amount of precious land resources and make the soil and water source. Pollution. Incineration treatment has attracted more and more attention because of its advantages of reduction, harmlessness and stabilization. The burning of heat can be used. But waste incineration will produce nitrogen oxides and pollute the environment. In order to reduce the emission of nitrogen oxides to meet the national standard, the generation of NO_x in various waste incineration plants and The removal of SNCR is the most widely used in the incineration flue gas purification system. Therefore, it is necessary to study the problem of the low nitrogen combustion and SNCR removal efficiency of the waste incinerator. This paper uses the FLIC bed calculation program and the CFD numerical simulation software ANSYS 14 to a 750t/d large in Guangzhou. The numerical simulation study of the municipal solid waste incinerator is carried out, and the actual operation data of the 100% load are compared and verified. All the parameters are in the range of engineering error and conform to the simulation requirements. The simulation results are in accordance with the actual combustion conditions. With the decrease of the load of the incinerator, the overall temperature level in the hearth is reduced, the high temperature area in the furnace is gradually lifted and closer to the middle of the furnace. The high concentration area of the high temperature corrosion.NO of the rear wall of the furnace is mainly in the second half of the hearth and the high temperature zone in the furnace, mainly due to the formation of the thermal and fuel type NO. With the reduction of the reduction of the reduced atmosphere, with the reduction of the load, the high concentration distribution of CO is moving forward to the second grade grate with the decrease of the load. The emission concentration of the tail flue NO_X is obviously rising with the decrease of the load. The depth air distribution of the waste incinerator under the MCR condition is optimized and the incinerator two is adjusted. The results show that when the proportion of the secondary air inlet and the burning vent is proportional to the air, the combustion status in the incinerator is better and the burning exhaust ratio increases when the proportion of the two air and the burnout wind is SA:OFA=0.65:0.35, which is beneficial to the emission reduction of the tail flue outlet NO_X. The effect of the different reductant (ammonia and urea) on the SNCR reaction is studied, and the temperature field and the smoke composition in the incinerator are also studied. The concentration field is analyzed, and the change of NO_X emission concentration before and after SNCR denitration is compared. At the same time, the change law of SNCR removal efficiency with different loads is analyzed. The simulation analysis shows that the ammonia solution has obvious advantages in the energy efficiency, the denitrification rate and the safety factors of the boiler, and is suitable to be the best reductant.M for the SNCR injection. The results of numerical simulation under CR condition show that the effect of SNCR reaction in the first flue is very obvious, and the final NO concentration in the exit plane of the tail flue is 131.9mg/Nm3 (converted to 11% oxygen content), and the denitrification rate of 51.7% is higher than that of 273.1mg/Nm3 (converted to 11% oxygen content) without SNCR denitrification, which is an ideal denitrification effect. The denitrification effect of SNCR under the same load (50%, 65%, 80%, 100%) is not ideal except for the 50% load condition, and the denitrification efficiency under 65%, 80% and 100% is 45.1%, 26.3% and 51.7%. respectively under the MCR condition of the incinerator, and the effect of the nozzle position, the jet speed and the stratified injection ratio on the denitrification effect of SNCR, respectively, is simulated. The results show that the reducing agent injected from the SNCR nozzle in the lower part of the first flue can be fully mixed with the flue gas, the reduction reaction is more sufficient and the removal effect of NO is better. And the ammonia water near the top of the first flue will flow into the second flue under the drive of the flue gas flow. The mixing effect of the original injection speed (13.8m/s) is better, the reducing agent reacts more fully and the denitrification rate reaches 51.7%. The injection speed of this working condition can be used as a reference for the suitable SNCR design. In addition, the increase of the lower SNCR nozzle flow rate is beneficial to the increase of the SNCR denitrification efficiency in the case of the total reducing agent flow rate, SNCR-1:SNCR-2:SN The discharge ratio of CR-3=6:3:1 makes the efficiency of denitration in MSW incinerator reach 53.3%, which is a good SNCR design parameter.
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X705

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 趙炬明;楊運超;石巖;蘇俊瑋;曹慶喜;劉輝;;復(fù)合氣體添加劑影響SNCR簡化反應(yīng)機理模型[J];節(jié)能技術(shù);2010年06期

2 趙海軍;;關(guān)于影響SNCR系統(tǒng)脫銷效果的因素分析[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報;2011年28期

3 葛健;李靜婷;劉輝;劉沛奇;吳少華;;熱態(tài)燃燒裝置爐內(nèi)溫度和組分分布及SNCR脫硝實驗研究[J];節(jié)能技術(shù);2012年01期

4 余來福;;SNCR法在水泥熟料生產(chǎn)線上的實踐[J];新世紀(jì)水泥導(dǎo)報;2012年05期

5 吳迪;張光學(xué);池作和;孫公剛;王進卿;;循環(huán)流化床鍋爐SNCR還原劑噴射系統(tǒng)布置方式研究[J];電站系統(tǒng)工程;2012年05期

6 孫曉宇;;選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)及其在水泥行業(yè)的應(yīng)用[J];環(huán)境科學(xué)與管理;2012年12期

7 賈世昌;耿桂淦;宋正華;;SNCR脫硝技術(shù)的應(yīng)用探討[J];中國環(huán)保產(chǎn)業(yè);2013年03期

8 賈世昌;耿桂淦;宋正華;;SNCR脫硝技術(shù)的應(yīng)用探討[J];江蘇建材;2013年01期

9 付世龍;宋薔;仲蕾;姚強;;粉體對分解爐內(nèi)SNCR反應(yīng)影響的研究[J];燃料化學(xué)學(xué)報;2013年05期

10 張明華;;選擇性非催化還原法(SNCR)工藝系統(tǒng)及其常見問題分析[J];機電信息;2014年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 余來福;李海波;將寶慶;;水泥熟料生產(chǎn)線SNCR實踐與探討[A];中國硅酸鹽學(xué)會環(huán)保學(xué)術(shù)年會論文集[C];2012年

2 邢國梁;宋正華;楊正平;俞進旺;王金艷;;SNCR法脫硝工藝影響因素的初步探討[A];中國硅酸鹽學(xué)會環(huán)保學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

3 周磊;劉召春;張釗鋒;;水泥廠SNCR脫硝技術(shù)簡述[A];第五屆中國水泥企業(yè)總工程師論壇暨2012年全國水泥企業(yè)總工程師聯(lián)合會年會會議文集[C];2012年

4 朱沖;;SNCR技術(shù)在中小燃煤鍋爐煙氣脫硝中的應(yīng)用[A];《電站信息》2012年第12期[C];2012年

5 張定海;毛宇;王軍;周棋;葉茂;;東方鍋爐SNCR脫硝技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用[A];中國動力工程學(xué)會鍋爐專業(yè)委員會2013年學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2013年

6 段學(xué)鋒;袁海燕;;SNCR脫硝技術(shù)在水泥窯上的應(yīng)用[A];中國硅酸鹽學(xué)會環(huán)保學(xué)術(shù)年會論文集[C];2012年

7 胡浩毅;;以尿素為還原劑的SNCR脫硝技術(shù)在電廠的應(yīng)用[A];全國火電大機組（600MW級）競賽第十二屆年會論文集（下冊）[C];2008年

8 白靜;;SNCR法與氧化吸收資源利用法脫硝對比分析[A];2014京津冀鋼鐵業(yè)清潔生產(chǎn)、環(huán)境保護交流會論文集[C];2014年

9 張定海;張芳;吳繼品;韋耿;毛宇;周棋;葉茂;;東方鍋爐CFB爐SNCR脫硝技術(shù)開發(fā)[A];中國動力工程學(xué)會鍋爐專業(yè)委員會2012年學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2012年

10 范海燕;朱虹;金瑞奔;周榮;金均;韋彥斐;顧震宇;陸建海;;SNCR脫硝技術(shù)在新型干法水泥窯中的應(yīng)用[A];2011中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（第二卷）[C];2011年

相關(guān)重要報紙文章 前2條

1 記者 張銘賢 通訊員 王麗娜;國際先進SNCR技術(shù)助力公司脫硝[N];河北經(jīng)濟日報;2014年

2 江蘇科行環(huán)�？萍加邢薰� 朱沖　袁滿巧;SNCR技術(shù)在循環(huán)流化床鍋爐煙氣脫硝中的應(yīng)用[N];中國建材報;2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 盧志民;SNCR反應(yīng)機理及混合特性研究[D];浙江大學(xué);2006年

2 梁增英;城市生活垃圾焚燒爐SNCR脫硝技術(shù)研究[D];華南理工大學(xué);2011年

3 胡敏;大型電站鍋爐深度低氮燃燒耦合SNCR和SCR脫硝研究[D];浙江大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 蔣泓亮;聲學(xué)技術(shù)在爐內(nèi)NO_x消減中的應(yīng)用研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2014年

2 張曉婕;電廠CFB機組選擇性非催化還原法（SNCR）煙氣脫硝技術(shù)的應(yīng)用研究[D];吉林大學(xué);2016年

3 寧星星;大型垃圾焚燒爐低氮燃燒優(yōu)化以及SNCR數(shù)值模擬研究[D];華南理工大學(xué);2016年

4 王威;循環(huán)流化床鍋爐SNCR脫硝數(shù)值模擬研究[D];東南大學(xué);2016年

5 薛璐;SNCR-SCR耦合法脫硝技術(shù)的數(shù)值模擬[D];華北電力大學(xué)(北京);2016年

6 楊高強;無電暈式陰極放電技術(shù)對SNCR脫硝性能提升的研究[D];東南大學(xué);2015年

7 王林偉;中溫條件下添加劑對SNCR脫硝影響的實驗研究[D];東南大學(xué);2015年

8 王贊娥;采用SNCR技術(shù)爐內(nèi)燃燒及脫硝反應(yīng)過程的數(shù)值模擬[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

9 安強;添加劑對SNCR脫硝過程影響和還原劑分解過程研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

10 趙立平;SNCR過程反應(yīng)動力學(xué)模型的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

，

本文編號：1950096