新型低NO_X旋流燃烧器的实验研究与数值模拟

发布时间：2017-06-03 22:16

  本文关键词：新型低NO_X旋流燃烧器的实验研究与数值模拟，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在众多的燃煤过程NO_x排放控制技术中，低NO_x燃烧器是最经济和最有应用前景的低NO_x燃烧技术之一。本文针对目前的低NO_x旋流燃烧器难于适应多煤种变化方面的不足，研究开发一种能适应多煤种稳定燃烧，且系统简单、操作容易、调节灵活，同时能降低NO_x排放的低NO_x煤粉燃烧器，这对降低我国燃煤电厂NO_x排放具有重要的理论意义和工程应用价值。本文主要研究内容和结论如下： 对原型旋流燃烧器和新型低NO_x旋流燃烧器进行了单角炉热态实验研究，同时测量和分析了炉内温度值及NO、O_2等气相组分分布。研究结果表明，在燃用烟煤时，相对于原型旋流燃烧器，新型低NO_x旋流燃烧器二次风为直流时NO降低比率最大，其次是内二次风为直流时，而外二次风为直流时反而上升。 在通过实验验证所采用的模型正确的基础上，对单个原型旋流燃烧器和新型低NO_x旋流燃烧器进行了冷、热态模拟研究，分析了流场和炉内温度值及NO、CO等气相组分分布，模拟结果表明，在燃用烟煤的时候，相对于原型旋流燃烧器，新型低NO_x旋流燃烧器为二次风为直流时NO降低的比率最大，其次为内二次风为直流时，而外二次风为直流时反而上升。而燃用贫煤时，相对于原型旋流燃烧器，其中内二次风为直流时NO降低的比率最大，其次为外二次风为直流时，而中二次风为直流时反而上升。 最后，采用把炉膛连同30只燃烧器作为一个计算域的方法模拟计算原型旋流燃烧器和新型低NO_x旋流燃烧器在炉膛里燃用烟煤的燃烧过程，其结果表明：该方法模拟的结果可以更好的反应燃烧器的特性，更接近燃烧器在全炉膛燃烧的实际情况。相对于原型旋流燃烧器，新型低NO_x旋流燃烧器中二次风为直流时NO降低的比率最大，其次为内二次风为直流时，而外二次风为直流时降低较少。
【关键词】：旋流燃烧器 锅炉燃烧 数值模拟 氮氧化物 热态实验
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TK223.23
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.2 燃煤 NO_x 生成机理10-12
• 1.3 控制 NO_x 排放的方法12-14
• 1.4 国内外低 NO_x 燃烧器的研究进展14-17
• 1.5 课题提出及研究内容17-19
• 2 新型低 NO_x 旋流燃烧器热态实验研究19-35
• 2.1 原型旋流燃烧器与新型低 NO_x 旋流燃烧器的介绍19-22
• 2.2 原型旋流燃烧器与新型低 NO_x 旋流燃烧器热态实验22-24
• 2.3 数值计算模型24-29
• 2.4 实验结果及分析29-34
• 2.5 本章小结34-35
• 3 新型低 NO_x 旋流燃烧器模拟研究35-57
• 3.1 建模和网格划分35-36
• 3.2 模拟煤种36
• 3.3 模拟工况和边界条件36-37
• 3.4 单个新型低 NO_x 旋流燃烧器数值模拟结果分析37-55
• 3.5 本章小结55-57
• 4 新型低 NO_x 旋流燃烧器全炉膛数值模拟研究57-70
• 4.1 锅炉基本状况简介57-58
• 4.2 锅炉建模及网格划分58-60
• 4.3 模拟煤种60
• 4.4 模拟工况和边界条件60
• 4.5 全炉膛数值模拟计算结果及分析60-68
• 4.6 本章小结68-70
• 5 全文总结及展望70-73
• 5.1 全文总结70-71
• 5.2 后续工作及展望71-73
• 致谢73-74
• 参考文献74-80
• 附录 1 攻读硕士学位期间发表的论文和申请的专利80

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