纯燃高碱煤液态排渣锅炉NO x 释放规律及耦合控制研究
发布时间：2021-04-14 19:12
高碱煤全国储量巨大,燃烧活性好,具有强沾污和强结渣特性,旋风液态排渣锅炉是为解决纯燃强结渣新疆高碱煤发电研发的新型高效高碱煤燃烧设备。旋风液态排渣锅炉兼备旋风炉和液态排渣锅炉特征,燃烧效率高,捕渣率高,用以全烧高碱煤发电,以期达到高碱煤清洁高效利用。控制锅炉出口氮氧化物（Nitrogen oxides,NOx）排放是旋风液态排渣锅炉技术开发和推广应用的关键,相关研究证明优化低氮燃烧技术可有效控制NOx生成与排放,论文为揭示不同低NOx技术对液态排渣锅炉NOx释放的影响规律,开展了纯高碱煤液态排渣锅炉NOx释放规律及耦合控制研究。数值试验研究了一次风叶片倾角、过量空气系数、燃尽风率和喷氨口位置对NOx释放的影响,得到了空气分级低NOx技术和高温喷氨低NOx技术耦合控制NOx释放规律,提出了纯高碱煤液态排渣锅炉一体化低氮燃烧控制方案。纯燃高碱煤旋风液态排渣锅炉燃烧规律研究。建立三维1:1旋风液态...
【文章来源】：华北水利水电大学河南省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
原液态排渣锅炉总体布置图
华北水利水电大学硕士学位论文18格划分；竖直烟道形状规则，采用结构化六面体网格，计算精度高，同时可以大幅度减少网格数目。网格模型如图3-4。出口熔渣室区域喷氨区域竖直烟道区域燃尽室区域一次风入口二次风入口燃尽风入口旋风燃烧器区域4196mm12480mm4910mm1413121133323134图3-2液态排渣锅炉几何模型Fig.3-2Geometricmodelofboilerwithslag-tapfurnace图3-3旋风燃烧器布置方式Fig.3-3Arrangementofcycloneburners（a）主视图（b）俯视图图3-4液态排渣锅炉网格模型Fig.3-4Meshofboilerwithslag-tapfurnace
3纯燃高碱煤旋风液态排渣锅炉布置及工况设计23（c）Z=-6m图3-6炉内不同高度水平截面速度矢量图Fig.3-6Velocityvectorofhorizontalsectionatdifferentheightsinthefurnace图3-7显示了旋风液态排渣锅炉Y=6.9m纵截面速度分布，由于锅炉中心边界设置为对称边界，锅炉整体速度呈现中间高，两侧低的趋势。气流在旋风燃烧器内速度较高，沿旋风燃烧器方向气流速度逐渐降低，旋风燃烧器出口速度在40m/s左右，随后气流进入燃尽室，横截面积增大，速度下降，在各个燃烧器气流的共同扰动作用下，燃尽室内气流速度保持在30m/s，当气流经过熔渣室，由于横截面积的缩小，进入竖直烟道后炉膛中心速度上升到40m/s左右，随着烟气流经各级受热面，速度逐渐降低，炉膛出口速度约为10m/s。由旋风燃烧器区域局部放大图可知，在二次风入口附近炉内速度最高，可达85m/s，因为高速二次风从该处进入。结合图3-8显示的旋风燃烧器内速度分布可知，在旋风燃烧器内，速度在径向方向呈对称分布，在旋风燃烧器中心位置速度最低，离中心轴线越远，气流速度越高，和旋风燃烧器纵截面速度分布云图相吻合。Velocity/(m·s-1)-50-40-30-20-100010图3-7炉膛Y=6.9m截面速度分布图Fig.3-7VelocitydistributionintheY=6.9msectionofthefurnace
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于水槽试验和数值模拟对水下根石受力的研究[J]. 邹瑞,兰文改,兰雁,杨昌明. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2019(05)
[2]高温还原区喷氨脱硝机理与模拟研究[J]. 陆续,吴庆龙,张向宇,白文刚,张波,高宁,徐宏杰. 热力发电. 2019(12)
[3]Numerical Simulation and Optimization of Staged Combustion and NOx Release Characteristics in Precalciner[J]. WANG Weishu,LIAO Yihan,LIU Jun,HUANG Zhihao,TIAN Miao. Journal of Thermal Science. 2019(05)
[4]基于遗传算法与ANSYS的结构优化方法研究[J]. 耿贺松,陈博文,李明伟,杨璨. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2019(04)
[5]碱性金属在立式旋风炉上的迁移规律研究[J]. 贾子秀,周广钦,李宇航,姚伟,张喜来. 热力发电. 2019(08)
[6]掺烧哈密地区高碱煤沾污特性的试验研究[J]. 杨益,陈晨,陈珣,王敦敦,姚斌. 煤炭科学技术. 2019(05)
[7]新疆高碱煤四喷嘴气化炉结渣特性研究[J]. 吾买尔江·卡瓦,林雄超,杨远平,吕俊鑫,周梦远,姚刚,王永刚. 洁净煤技术. 2019(03)
[8]300 MW四角切圆锅炉燃烧器优化改造数值模拟[J]. 高建强,敬赛,庄绪增. 电力科学与工程. 2018(08)
[9]适合高碱煤的液态排渣卧式旋风燃烧器冷态实验研究[J]. 丘加友. 锅炉技术. 2018(04)
[10]基于超细粉再燃的旋流燃烧锅炉低NOx排放优化模拟[J]. 薛海鹏,熊扬恒,范波,王家林. 热力发电. 2018(07)
博士论文
[1]高碱煤热化学转化过程中碱金属迁移转化特性研究[D]. 宋维健.中国科学院工程热物理研究所 2017
[2]水煤浆旋风炉高温低灰燃烧试验及模拟研究[D]. 薄煜.浙江大学 2013
硕士论文
[1]准东煤中碱金属对燃烧和结渣特性影响的实验研究[D]. 丁世兴.华北电力大学(北京) 2019
[2]液态排渣卧式旋风气化炉数值模拟及气化动力学研究[D]. 徐健健.哈尔滨工业大学 2015
本文编号：3137860
【文章来源】：华北水利水电大学河南省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
原液态排渣锅炉总体布置图
华北水利水电大学硕士学位论文18格划分；竖直烟道形状规则，采用结构化六面体网格，计算精度高，同时可以大幅度减少网格数目。网格模型如图3-4。出口熔渣室区域喷氨区域竖直烟道区域燃尽室区域一次风入口二次风入口燃尽风入口旋风燃烧器区域4196mm12480mm4910mm1413121133323134图3-2液态排渣锅炉几何模型Fig.3-2Geometricmodelofboilerwithslag-tapfurnace图3-3旋风燃烧器布置方式Fig.3-3Arrangementofcycloneburners（a）主视图（b）俯视图图3-4液态排渣锅炉网格模型Fig.3-4Meshofboilerwithslag-tapfurnace
3纯燃高碱煤旋风液态排渣锅炉布置及工况设计23（c）Z=-6m图3-6炉内不同高度水平截面速度矢量图Fig.3-6Velocityvectorofhorizontalsectionatdifferentheightsinthefurnace图3-7显示了旋风液态排渣锅炉Y=6.9m纵截面速度分布，由于锅炉中心边界设置为对称边界，锅炉整体速度呈现中间高，两侧低的趋势。气流在旋风燃烧器内速度较高，沿旋风燃烧器方向气流速度逐渐降低，旋风燃烧器出口速度在40m/s左右，随后气流进入燃尽室，横截面积增大，速度下降，在各个燃烧器气流的共同扰动作用下，燃尽室内气流速度保持在30m/s，当气流经过熔渣室，由于横截面积的缩小，进入竖直烟道后炉膛中心速度上升到40m/s左右，随着烟气流经各级受热面，速度逐渐降低，炉膛出口速度约为10m/s。由旋风燃烧器区域局部放大图可知，在二次风入口附近炉内速度最高，可达85m/s，因为高速二次风从该处进入。结合图3-8显示的旋风燃烧器内速度分布可知，在旋风燃烧器内，速度在径向方向呈对称分布，在旋风燃烧器中心位置速度最低，离中心轴线越远，气流速度越高，和旋风燃烧器纵截面速度分布云图相吻合。Velocity/(m·s-1)-50-40-30-20-100010图3-7炉膛Y=6.9m截面速度分布图Fig.3-7VelocitydistributionintheY=6.9msectionofthefurnace
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于水槽试验和数值模拟对水下根石受力的研究[J]. 邹瑞,兰文改,兰雁,杨昌明. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2019(05)
[2]高温还原区喷氨脱硝机理与模拟研究[J]. 陆续,吴庆龙,张向宇,白文刚,张波,高宁,徐宏杰. 热力发电. 2019(12)
[3]Numerical Simulation and Optimization of Staged Combustion and NOx Release Characteristics in Precalciner[J]. WANG Weishu,LIAO Yihan,LIU Jun,HUANG Zhihao,TIAN Miao. Journal of Thermal Science. 2019(05)
[4]基于遗传算法与ANSYS的结构优化方法研究[J]. 耿贺松,陈博文,李明伟,杨璨. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2019(04)
[5]碱性金属在立式旋风炉上的迁移规律研究[J]. 贾子秀,周广钦,李宇航,姚伟,张喜来. 热力发电. 2019(08)
[6]掺烧哈密地区高碱煤沾污特性的试验研究[J]. 杨益,陈晨,陈珣,王敦敦,姚斌. 煤炭科学技术. 2019(05)
[7]新疆高碱煤四喷嘴气化炉结渣特性研究[J]. 吾买尔江·卡瓦,林雄超,杨远平,吕俊鑫,周梦远,姚刚,王永刚. 洁净煤技术. 2019(03)
[8]300 MW四角切圆锅炉燃烧器优化改造数值模拟[J]. 高建强,敬赛,庄绪增. 电力科学与工程. 2018(08)
[9]适合高碱煤的液态排渣卧式旋风燃烧器冷态实验研究[J]. 丘加友. 锅炉技术. 2018(04)
[10]基于超细粉再燃的旋流燃烧锅炉低NOx排放优化模拟[J]. 薛海鹏,熊扬恒,范波,王家林. 热力发电. 2018(07)
博士论文
[1]高碱煤热化学转化过程中碱金属迁移转化特性研究[D]. 宋维健.中国科学院工程热物理研究所 2017
[2]水煤浆旋风炉高温低灰燃烧试验及模拟研究[D]. 薄煜.浙江大学 2013
硕士论文
[1]准东煤中碱金属对燃烧和结渣特性影响的实验研究[D]. 丁世兴.华北电力大学(北京) 2019
[2]液态排渣卧式旋风气化炉数值模拟及气化动力学研究[D]. 徐健健.哈尔滨工业大学 2015
本文编号：3137860
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