300MW四角切圆燃煤锅炉O 2 /CO 2 气氛下燃烧的数值模拟
发布时间：2021-11-21 20:21
中国是一个产煤和耗煤大国,燃煤发电在整个电力工业中占主导地位。煤炭行业对推动中国经济持续高速增长有很大的帮助,但同时也带来环境问题,中国CO2排放量居世界首位。在全球变暖的大环境下,中国降低温室气体排放成了刚性需求,必须采用新的节能减排技术手段。富氧燃烧技术作为一种能有效控制温室气体和污染物排放的高效的洁净燃烧技术,逐渐引起人们的重视。目前,富氧燃烧技术已经被许多国家认可,并在理论和工程应用方面取得了不小的进展,但仍处于初级阶段,还有许多技术问题需要解决。对富氧燃烧技术进行研究,用传统的实验方法需要搭建大型试验台,周期长且费用高,而运用计算机数值模拟则可经济高效的解决该问题。随着计算机运算速度的不断提高和数值模拟软件的日趋成熟,数值模拟结果越来越准确,对工程实践有着重要的指导意义。为了能够对O2/CO2气氛下的炉内燃烧特性有更深入的了解,文章以一台300MW四角切圆煤粉锅炉为研究对象,通过ICEM软件建立炉膛三维结构并生成网格,在fluent软件中选择合适的数学模型,分别在空气气氛和O2/CO2气氛下,对炉内流动、传热、燃烧及污染物排放规律进行了数值模拟。结果显示:O2体积分数同为21...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 选题背景和意义
1.2 富氧燃烧技术简介
1.2.1 富氧燃烧技术定义
1.2.2 富氧燃烧技术原理
1.2.3 富氧燃烧技术的优势
1.2.4 富氧燃烧技术存在的问题
1.3 国内外研究现状
1.4 论文的主要内容
第二章 数值模拟的理论基础
2.1 煤粉燃烧原理
2.2 输运控制方程
2.2.1 质量守恒方程
2.2.2 动量守恒方程
2.2.3 能量守恒方程
2.2.4 组分平衡方程
2.3 流动模型
2.3.1 气相湍流流动
2.3.2 近壁面区域的流动
2.3.3 气固两相流动
2.4 燃烧模型
2.4.1 气相湍流燃烧
2.4.2 煤粉的燃烧
2.5 辐射模型
2.6 NO_x模型
2.7 求解方法
2.8 小结
第三章 研究对象的模型化
3.1 研究对象
3.2 模型简化
3.3 网格划分
3.4 边界条件
3.4.1 入口边界条件
3.4.2 出口边界条件
3.4.3 壁面边界条件
第四章 数值模拟
4.1 工况设计
4.2 工况1模拟结果
4.2.1 速度场
4.2.2 温度场
4.2.3 组分场
4.2.4 颗粒轨迹
4.2.5 壁面负荷
4.2.6 NO_x生成
4.2.7 炉膛出口参数
4.3 工况 2-5 模拟结果
4.3.1 速度场
4.3.2 温度场
4.3.3 组分场
4.3.4 颗粒轨迹
4.3.5 壁面负荷
4.3.6 NO_x生成
4.3.7 炉膛出口参数
4.4 工况6模拟结果
4.4.1 云图
4.4.2 数据对比
4.4.3 炉膛出口参数
4.5 工况 7、8 模拟结果
4.5.1 云图
4.5.2 数据对比
4.5.3 炉膛出口参数
4.6 炉膛漏风对模拟结果的影响
第五章 经济性评价
5.1 制氧成本
5.1.1 制氧方法
5.1.2 费用分析
5.2 脱硝成本
5.2.1 脱硝方法
5.2.2 脱硝工艺的比较
5.2.3 费用分析
5.3 捕集CO_2成本
5.4 综合评价
第六章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]火电厂富氧燃烧技术投资价值评估[J]. 何文波,黄勇理. 能源与环境. 2015(05)
[2]富氧燃烧空分制氧技术研究与应用[J]. 韩涛,余学海,卢权,廖海燕. 华北电力技术. 2015(10)
[3]漏风对富氧煤粉燃烧锅炉烟气成分的影响[J]. 高建强,王立坤,程少伟,顾兴鹏,薛楠楠. 热力发电. 2014(10)
[4]浅谈国外煤粉富氧燃烧技术发展[J]. 王俊,李延兵,廖海燕,吴海波. 华北电力技术. 2014(08)
[5]中国富氧燃烧技术研发进展[J]. 郑楚光,赵永椿,郭欣. 中国电机工程学报. 2014(23)
[6]3MWth富氧燃烧煤粉锅炉的数值模拟研究[J]. 郭军军,黄晓宏,柳朝晖,李翔宇,谭洵,王鹏,郑楚光. 工程热物理学报. 2014(05)
[7]富氧燃烧技术研究现状及发展[J]. 刘彦,刘彦,张少华,徐江荣. 能源工程. 2013(06)
[8]燃煤电厂烟气SCR脱硝成本分析与优化[J]. 杜振,钱徐悦,何胜,朱跃. 中国电力. 2013(10)
[9]600MW四角切圆燃烧锅炉富氧燃烧的数值模拟[J]. 彭龙飞,赵星海,辛国华. 黑龙江电力. 2013(03)
[10]燃煤电厂CO2捕集与咸水层封存全过程经济性模型[J]. 王宝群,李会泉,包炜军. 化工学报. 2012(03)
硕士论文
[1]2080t/h四角切圆燃烧锅炉的数值模拟[D]. 段耀辉.太原理工大学 2011
[2]煤粉锅炉富氧燃烧特性实验与数值模拟研究[D]. 曹阳.上海交通大学 2011
[3]氧燃烧方式下煤粉燃烧及炉内辐射传热特性基础研究[D]. 王小华.华中科技大学 2007
本文编号：3510173
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 选题背景和意义
1.2 富氧燃烧技术简介
1.2.1 富氧燃烧技术定义
1.2.2 富氧燃烧技术原理
1.2.3 富氧燃烧技术的优势
1.2.4 富氧燃烧技术存在的问题
1.3 国内外研究现状
1.4 论文的主要内容
第二章 数值模拟的理论基础
2.1 煤粉燃烧原理
2.2 输运控制方程
2.2.1 质量守恒方程
2.2.2 动量守恒方程
2.2.3 能量守恒方程
2.2.4 组分平衡方程
2.3 流动模型
2.3.1 气相湍流流动
2.3.2 近壁面区域的流动
2.3.3 气固两相流动
2.4 燃烧模型
2.4.1 气相湍流燃烧
2.4.2 煤粉的燃烧
2.5 辐射模型
2.6 NO_x模型
2.7 求解方法
2.8 小结
第三章 研究对象的模型化
3.1 研究对象
3.2 模型简化
3.3 网格划分
3.4 边界条件
3.4.1 入口边界条件
3.4.2 出口边界条件
3.4.3 壁面边界条件
第四章 数值模拟
4.1 工况设计
4.2 工况1模拟结果
4.2.1 速度场
4.2.2 温度场
4.2.3 组分场
4.2.4 颗粒轨迹
4.2.5 壁面负荷
4.2.6 NO_x生成
4.2.7 炉膛出口参数
4.3 工况 2-5 模拟结果
4.3.1 速度场
4.3.2 温度场
4.3.3 组分场
4.3.4 颗粒轨迹
4.3.5 壁面负荷
4.3.6 NO_x生成
4.3.7 炉膛出口参数
4.4 工况6模拟结果
4.4.1 云图
4.4.2 数据对比
4.4.3 炉膛出口参数
4.5 工况 7、8 模拟结果
4.5.1 云图
4.5.2 数据对比
4.5.3 炉膛出口参数
4.6 炉膛漏风对模拟结果的影响
第五章 经济性评价
5.1 制氧成本
5.1.1 制氧方法
5.1.2 费用分析
5.2 脱硝成本
5.2.1 脱硝方法
5.2.2 脱硝工艺的比较
5.2.3 费用分析
5.3 捕集CO_2成本
5.4 综合评价
第六章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]火电厂富氧燃烧技术投资价值评估[J]. 何文波,黄勇理. 能源与环境. 2015(05)
[2]富氧燃烧空分制氧技术研究与应用[J]. 韩涛,余学海,卢权,廖海燕. 华北电力技术. 2015(10)
[3]漏风对富氧煤粉燃烧锅炉烟气成分的影响[J]. 高建强,王立坤,程少伟,顾兴鹏,薛楠楠. 热力发电. 2014(10)
[4]浅谈国外煤粉富氧燃烧技术发展[J]. 王俊,李延兵,廖海燕,吴海波. 华北电力技术. 2014(08)
[5]中国富氧燃烧技术研发进展[J]. 郑楚光,赵永椿,郭欣. 中国电机工程学报. 2014(23)
[6]3MWth富氧燃烧煤粉锅炉的数值模拟研究[J]. 郭军军,黄晓宏,柳朝晖,李翔宇,谭洵,王鹏,郑楚光. 工程热物理学报. 2014(05)
[7]富氧燃烧技术研究现状及发展[J]. 刘彦,刘彦,张少华,徐江荣. 能源工程. 2013(06)
[8]燃煤电厂烟气SCR脱硝成本分析与优化[J]. 杜振,钱徐悦,何胜,朱跃. 中国电力. 2013(10)
[9]600MW四角切圆燃烧锅炉富氧燃烧的数值模拟[J]. 彭龙飞,赵星海,辛国华. 黑龙江电力. 2013(03)
[10]燃煤电厂CO2捕集与咸水层封存全过程经济性模型[J]. 王宝群,李会泉,包炜军. 化工学报. 2012(03)
硕士论文
[1]2080t/h四角切圆燃烧锅炉的数值模拟[D]. 段耀辉.太原理工大学 2011
[2]煤粉锅炉富氧燃烧特性实验与数值模拟研究[D]. 曹阳.上海交通大学 2011
[3]氧燃烧方式下煤粉燃烧及炉内辐射传热特性基础研究[D]. 王小华.华中科技大学 2007
本文编号：3510173
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dongligc/3510173.html
