400t-h四角切圓燃煤鍋爐燃燒和NOx排放的數(shù)值模擬.pdf

1、我國不斷增長的電力需求導(dǎo)致化石能源消耗速度快速增加。燃煤電站鍋爐在發(fā)電時(shí)有大量的氮氧化物和硫化物等污染物排放到大氣中。民眾對環(huán)境保護(hù)的關(guān)注持續(xù)升溫，更為嚴(yán)格的針對大型燃煤電廠污染物排放限值的法規(guī)已經(jīng)提上議程。為滿足更為嚴(yán)厲的污染物排放要求，研究者重點(diǎn)研究高效能源轉(zhuǎn)化工藝、減少污染物排放的技術(shù)和鍋爐寬泛的負(fù)荷性能調(diào)節(jié)。
　　本文綜述了氮氧化物的生成還原機(jī)理，調(diào)研了國內(nèi)電廠氮氧化物排放的工程技術(shù)，對某電廠的NOx排放及鍋爐熱效率等進(jìn)行

2、了測試。在科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用中，計(jì)算流體力學(xué)軟件已經(jīng)成為模擬鍋爐系統(tǒng)有力的工具。本文利用CFD軟件Fluent，全尺寸三維數(shù)值研究400t/h四角切圓燃燒鍋爐內(nèi)的流動(dòng)、燃燒和NOx的形成。
　　氣相的描述采用時(shí)均化的歐拉方法，建立了控制方程組，包括質(zhì)量守恒方程，能量守恒方程，湍動(dòng)能和耗散率守恒方程，湍動(dòng)能和耗散率采用k-ε模型模擬。煤粉顆粒相流動(dòng)采用隨機(jī)軌道方法，氣相湍流燃燒使用混合分?jǐn)?shù)概率密度函數(shù)模型，揮發(fā)分析出模型為雙步競爭反

3、應(yīng)熱解模型，焦炭燃燒采用動(dòng)力/擴(kuò)散控制燃燒模型，通過后處理的方法預(yù)測氮氧化物的生成。在計(jì)算中考慮了熱力型和燃料型氮氧化物的生成，氣體輻射計(jì)算采用P-1模型。
　　本文考慮了鍋爐的四種負(fù)荷，即負(fù)荷100％、90％、80％和70％四種工況。重點(diǎn)研究過量空氣系數(shù)、配風(fēng)方式和鍋爐負(fù)荷對煤粉燃燒、氣體流動(dòng)和污染物NOx生成的影響。計(jì)算結(jié)果表明，在過量空氣系數(shù)為1.0-1.3時(shí)，隨著過量空氣系數(shù)的增大，爐內(nèi)整體溫度降低但幅度不大，切圓直徑增大