燃气锅炉富氧燃烧及NO_x排放特性的数值模拟

发布时间：2017-05-25 07:19

  本文关键词：燃气锅炉富氧燃烧及NO_x排放特性的数值模拟，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 燃气锅炉作为一种环保型锅炉,因其热效率较高,污染物排放较少,在我国得到了很大的发展。而富氧助燃技术具有提高燃烧温度,强化炉内传热,降低烟气排放量,节约能源等特点。因此,将燃气锅炉和富氧燃烧的优点结合起来,有可能取得更好的效果。然而目前,国内外对此项工作的研究极为有限,相应的试验和数值计算都很少见,很多问题仍等待进一步的解决。本文正是为了弥补这一不足,运用计算机进行数值模拟,对燃气锅炉富氧燃烧及NO_x排放特性进行研究。 本文首先对炉内的流体流动、传热传质和燃烧过程的各种数学模型及NO_x生成的模拟方法进行全面综述及分析,找出适合燃气锅炉的数值模拟方法。在此基础上,运用流体分析软件Star-CD对燃烧器进行数值模拟,结果表明其具有组织良好的空气动力场、稳定燃烧等特点。其次对燃气锅炉的燃烧过程进行数值模拟,得到不同空气氧含量时炉内温度场、组分浓度场及NO_x的生成及分布情况。通过对结果的进一步分析,找出了温度场与组分浓度场及NO_x浓度场的对应关系,以及锅炉的燃烧性能及NO_x排放量随氧含量的变化关系。 从计算结果与现有的实验数据对比来看,两者基本吻合,说明本次模拟是成功的。同时可以看出,数值模拟投资少、速度快,并具有可视性,能全面预报炉内的流动及燃烧情况,提供实验研究无法得到的许多信息。因此,可以说,燃烧过程的数值模拟作为一种新的研究手段,将会在锅炉的燃烧调整,预测排放性能等方面起到非常积极的作用。
【关键词】：燃气锅炉 富氧燃烧 NO_x排放 数值模拟
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TK229.8
【目录】：

• 提要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-18
• 1.1 课题研究背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究概况综述9-13
• 1.3 我国的燃气资源状况13-14
• 1.4 富氧助燃技术简介14-16
• 1.5 论文的主要工作16-18
• 第二章 数值模拟的理论模型和计算方法18-32
• 2.1 基本守恒方程18-20
• 2.2 数学模型20-26
• 2.3 数值计算方法26-30
• 2.4 数值模拟的基本过程30-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第三章 NO_X的生成机理及控制技术32-40
• 3.1 NO_X的生成机理32-36
• 3.2 NO_X控制技术36-38
• 3.3 NO_X生成的模拟38-40
• 第四章 鼓风式燃烧器的数值模拟40-58
• 4.1 STAR－CD 简介40-41
• 4.2 燃烧器几何模型及模拟工况41-43
• 4.3 燃料处理43-44
• 4.4 燃烧器的数值模拟过程44-48
• 4.5 模拟结果及分析48-56
• 4.6 本章小结56-58
• 第五章 燃气锅炉燃烧过程的数值模拟58-76
• 5.1 燃气锅炉的概况58-59
• 5.2 模拟计算工况59-60
• 5.3 数值模拟过程60-62
• 5.4 炉膛模拟结果及分析62-74
• 5.5 本章小结74-76
• 第六章 总结与展望76-80
• 6.1 全文总结76-78
• 6.2 展望78-80
• 主要符号索引80-82
• 参考文献82-87
• 摘要87-90
• ABSTRACT90-93
• 致谢93-94
• 导师与作者简介94

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 徐婷;马晓茜;姜娟;;辊道窑烧成带火焰空间在富氧气氛下NO_x生成的研究[J];工业加热;2010年01期

2 陈东;卫海桥;王菁;;大型燃气乙烯裂解炉燃烧过程的优化模拟[J];石油学报(石油加工);2012年05期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 周家平;气氛对煤燃烧和SO_2/NO_x迁移的机理及动力学特性影响的研究[D];重庆大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 徐婷;高温空气燃烧技术在辊道窑中的应用[D];华南理工大学;2011年

2 王菁;大型燃气乙烯裂解炉燃烧过程的模拟研究[D];天津大学;2010年

3 贾鹏程;气体燃料高温富氧燃烧特性的研究[D];北京交通大学;2012年

4 高强;陶瓷窑炉中气体燃料富氧燃烧及其窑炉热工特性的研究[D];武汉理工大学;2012年

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本文编号：393046