直流雙分級再還原低NOx反應協(xié)同.pdf

1、本課題針對某電站電站鍋爐NOx生成過程,采用CFD軟件對其過程進行了模擬,并在模擬的基礎上對爐膛內部的場結構進行了圖形處理和分析。 數值模擬的結果分析表明：純燒煤350MW,氧量4％,采用空氣分級的方法,在燃燒器區(qū)域的上方增加OFA噴口,分別對OFA占總風總量的0％,5％、10％、15％四種工況進行數值模擬。隨著OFA投入風量的增加,爐膛出口處煙氣中的的NOx含量降低。工況OFA5％NOx比OFA0％降低12.5％,OFA10％

2、比OFA5％降低11.2％,OFA15％比OFA10％降低3.47％。保持空氣分級,使OFA占-次風總量的10％,并加入燃料分級,在F層COG噴口噴入COG作再燃燃料,分別對無COG加入10Km3/h、20Km3/h、30Km3/h的COG這四工況進行數值模擬。COG10比無COG時降低9.17％的的NOx,COG20比COG10多降低28.38％,但繼續(xù)增加COG量,NOx排放反而有所增加,COG30與COG20相比,NOx排放增加了

3、19.59％,所以COG20工況可最大程度降低NOx,降幅28.38％。維持空氣分級和燃料分級,OFA 10％,COG20,分別在F層COG噴口和OFA噴口噴入還原劑NH3,并使得NH3/NO為1:1。在F層COG噴口噴入NH3,NOx排放濃度比不噴NH3時降低6.13％；在OFA噴口噴入NH3,NOx降低9.9％。所以在OFA噴口噴入NH3,同時維持空氣分級和燃料分級,是控制NOx排放的有效方案。 場結構圖形處理部分：運用圖形

4、處理軟件對爐膛內模擬的截面進行處理。處理可知,在變OFA工況下,隨著OFA風量占總風量依次為0％,5％,10％,15％,K層NOx面積分數最大區(qū)間390ppm-470ppm(0％).310ppm-390ppm(5％,10％,15％),對應的面積分數分別為38.7％,53.6％,46.9％和44.9％；KK層NOx面積分數最大區(qū)間390ppm-470ppm(0％),310ppm-390ppm(5％,10％,15％),對應的面積分數分別為4

5、1.3％,56.5％,44.9,47.5; OFA層NOx面積分數最大區(qū)間400ppm-450ppm(0％),300ppm-350ppm(5％,10％,15％),對應的面積分數分別為77.3％,77.6％,52.1％,58.6％。 在圖形處理基礎上,結合分形幾何學,計算各截面等NOx濃度線的分形維數。在變OFA工況下,隨著OFA風量占總風量依次為0％,5％,10％,15％,K層等NOx濃度線分形維數分別為1.32,1.21,1.

6、06,1.02;KK層等NOx濃度線分形維數分別為1.06,1.05,1.05,1.03;OFA層等NOx濃度線分形維數分別為1.11,1.23,1.27,1.35。 在OFA10％基礎上,增加及改變COG量的工況,當COG量0 Km3/h,10Km3/h、20Km3/h、30Km3/h,K層等NOx濃度線分形維數分別為1.33,1.24,1.06,1.03;KK層等NOx濃度線分形維數分別為1.18,1.13,1.11,1.1

7、3:COG層等NOx濃度線分形維數分別為1.02,1.05,1.11,1.13;OFA層等NOx濃度線分形維數分別為1.07,1.07,1.04,1.01。 在COG20工況基礎上,分別在COG層和OFA層投氨后,按照COG20,NH3(COG層)),NH3(OFA層))工況,K層等NOx濃度線分形維數分別為1.06,1.05,1.05;KK層等NOx濃度線分形維數分別為1.11,1.13,1.12;COG層等NOx濃度線分形維