超細(xì)粉再燃低NO-,x-燃燒技術(shù)的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、燃煤電廠煤炭直接燃燒產(chǎn)生的NOx不僅危害環(huán)境，也直接威脅著人類的健康，因此控制電站鍋爐NOx排放的技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，燃料再燃是其中比較有效的方法之一，針對(duì)可能需要增加第二種燃料及燃盡率差的缺點(diǎn)，提出了以超細(xì)化煤粉作為再燃燃料，本論文在863項(xiàng)目“超細(xì)化煤粉再燃低NOx燃燒技術(shù)研究”的資助下對(duì)超細(xì)粉再燃進(jìn)行了數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究。 論文以超細(xì)粉再燃低NOx燃燒技術(shù)的三段燃燒綜合體為研究對(duì)象，在中試試驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)中試試驗(yàn)CRF爐、600M

2、W示范機(jī)組四角切圓鍋爐和330MW旋流燃燒器墻式鍋爐進(jìn)行超細(xì)粉再燃的數(shù)值模擬研究。 首先對(duì)CRF爐進(jìn)行常規(guī)燃燒與超細(xì)粉再燃NOx生成的數(shù)值模擬與中試試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果超細(xì)粉再燃的NOx脫除率為52.3～65.4％，數(shù)值模擬NOx脫除率為58.20～75.06％。超細(xì)粉再燃與常規(guī)燃燒相比NOx脫除率與再燃區(qū)NOx還原率不成正比，它是由NOx還原率與燃盡區(qū)NOx新的生成綜合決定的。 其次600MW機(jī)組四角切圓燃煤鍋爐的數(shù)值模擬所

3、得NOx脫除率為42.36～62.8％。對(duì)于大容量四角切圓鍋爐的數(shù)值模擬，本文給出了一個(gè)可以有效減小偽擴(kuò)散、流體流動(dòng)方向與網(wǎng)格線方向一致、數(shù)目較少、計(jì)算精度較高的結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，該網(wǎng)格的數(shù)值計(jì)算結(jié)果清晰得捕捉到了四個(gè)角向火側(cè)和背火側(cè)靠近壁面處的小回流，而且計(jì)算溫度與爐膛溫度實(shí)測(cè)值較好的吻合。 對(duì)NOx的數(shù)值模擬，計(jì)算簡(jiǎn)單、耗時(shí)較少的耦合求解及軟件自帶常規(guī)模型的后處理求解均可以滿足工程定性分析，但定量分析結(jié)果不理想，因此本文通過(guò)所用軟件

4、的用戶自定義接口接入了一個(gè)NOx的改進(jìn)模型，該模型對(duì)NOx的生成和還原在不同的氛圍內(nèi)采用不同的反應(yīng)速率，且充分考慮了燃料再燃對(duì)NOx的中間產(chǎn)物HCN的影響，因此計(jì)算結(jié)果比原軟件自帶常規(guī)模型更清晰的反映出NOx生成和還原的變化，更適用于超細(xì)粉再燃技術(shù)。 最后330MW機(jī)組旋流燃燒器墻式鍋爐的數(shù)值模擬NOx脫除率為50.57％。針對(duì)該鍋爐可燃物損失大的問(wèn)題，通過(guò)熱解實(shí)驗(yàn)分析原因，提出改造方案，對(duì)原旋流燃燒器及改造方案的氣固兩相流進(jìn)行