链条锅炉烟气再循环降低NO排放的数值模拟

摘要

本文对一台35T/h燃煤链条炉分别在采用烟气再循环和不采用烟气再循环时的燃烧过程和NOx排放特性进行了数值模拟，在模拟的过程中，解决了再循环烟气与一次风混合并送进炉膛中的模拟和链条上煤颗粒运动等主要技术难点。计算结果表明：烟气再循环锅炉与常规锅炉相比较，炉内平均湿度分布整体明显降低，CO2浓度有一定幅度的上升，O2浓度略有下降；同时烟气再循环锅炉的NOx排放浓度与常规锅炉相比有了较大幅度的降低，而且NO浓度在炉膛中的变化是均匀的整体的下降，而不是局部区域的下降。本文通过对不同烟气再循环率的研究，得到烟气再循环率在25％-30％之间是最佳烟气再循环NOx排放优化方案，其结果对中小型燃煤锅炉的NOx的减排有着理论指导意义和实际应用价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2低NOx燃烧技术的发展

1.3本课题的提出

1.4本课题研究的主要工作

第二章煤燃烧过程中NOx生成机理与控制

2.1引言

2.2 NOx的生成机理

2.2.1热力型NOx的生成机理

2.2.2快速型NOx的生成机理

2.2.3燃料型NOx的生成机理

2.3 NOx的还原与控制机理

2.3.1 NOx的还原机理

2.3.2控制热力型NOx的措施

2.3.3控制快速型NOx的措施

2.3.4控制燃料型NOx的措施

第三章工业链条锅炉燃烧及其NOx排放的数值计算方法

3.1引言

3.2气相基本控制方程

3.2.1通用微分方程

3.2.2连续性方程

3.2.3动量方程(Navier-Stokes方程)

3.2.4能量方程

3.2.5组分的扩散方程

3.3湍流模型

3.4煤颗粒燃烧模型

3.5辐射换热模型

3.6微分方程的离散化

3.7进出口与边界处理

3.7.1入口条件

3.7.2出口处理

3.7.3壁面处理

第四章工业链条锅炉燃烧过程的数值模拟

4.1引言

4.2模拟软件Fluent说明

4.3计算模型

4.4网格处理

4.5炉内燃烧过程的数值模拟

4.6温度场的模拟结果与对比分析

4.6.1截面温度特性对比

4.6.2截面流场特性对比

4.6.3炉膛出口温度于实际测量对比

4.7燃烧过程数值模拟收敛性研究

第五章烟气再循环锅炉NOx排放的数值模拟

5.1引言

5.2 NOx模型及模拟方法

5.2.1 NOx模型

5.2.2 NOx模拟方法

5.3模拟结果及对比分析

5.3.1 NO横截面质量分数沿炉高分布

5.3.2采用烟气再循环前后出口NO排放浓度比较

5.3.3 NO排放浓度变化分析

第六章烟气再循环链条锅炉NOx排放优化的数值模拟

6.1引言

6.2烟气再循环锅炉不同工况下NOx排放的数值模拟

6.3采用烟气再循环的优化结果

6.4采用一、二次风配比的优化

6.5总体优化结果

第七章结论

7.1本数值模拟解决的技术难点

7.2工业链条锅炉的NOx排放数值模拟的结论

参考文献

致 谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况