100MW燃煤锅炉煤粉与污泥混烧数值模拟

发布时间：2017-08-23 16:31

  本文关键词：100MW燃煤锅炉煤粉与污泥混烧数值模拟

  更多相关文章： 燃煤锅炉 污泥混烧 数值模拟 含水率 污泥配比

【摘要】：近年来随着中国城镇化的发展,城市污水污泥,尤其是工业污泥产量日益加大。在环保标准日益严格的今天,污泥处理已经成为一个重要的研究课题。在众多污泥处置方法中,焚烧法具有处理速度快,污泥储存时间短、不需要长距离运输,减容效果突出,能有效灭菌消毒,且污泥热值可用于发电和供热等优势,因此焚烧法具有广阔的发展空间。本文在实验室研究的基础上,利用数值模拟方法对100MW燃煤锅炉开展了不同含水率以及不同掺烧配比情况的污泥掺烧研究,进行了现场试验并与之对比研究;并且通过炉膛空气分级优化,开展了降低锅炉NOx排放的数值模拟研究。实验室研究表明掺混少量污泥后,其沾污指数和单煤相似。对比涡耗散模型和混合分数模型模拟锅炉煤粉燃烧和污泥掺烧,结果表明模拟煤粉燃烧过程中,两种模型模拟结果接近且均与实际情况相符;而涡耗散模型更能准确地模拟污泥掺烧后大量水分进入炉膛后其吸热效果对炉膛带来的影响。在污泥掺烧模拟方面,对比炉膛内部温度场、烟气浓度场等模拟结果,涡耗散模型均优于混合分数模型。保持掺烧比不变,降低污泥入炉含水率,NOx排放有所增加,但变化较小;污泥含水率不变,当掺烧配比小于20%时,锅炉燃烧特性与NOx排放特性与单煤燃烧差异较小;配比大于20%时,锅炉燃烧效果变差,NOx排放大幅上升。增加燃尽风比例,或降低总风量以降低炉内主燃烧区空气量,均能有效降低NOx的排放,而飞灰含碳量增加不明显。现场掺烧试验结果表明,随着污泥比例增加,炉膛内水分上升,水分吸热造成主燃烧区温度下降,炉膛出口飞灰含碳量上升;污泥的含氮量明显高于煤质,掺烧后NOx排放增加。模拟结果与实际现场测量结果相一致。在掺烧56%含水率的污泥,质量比不超过10%的情况下,污泥掺烧对锅炉的正常运行影响较小,实际中掺烧合理配比的污泥是可行的。
【关键词】：燃煤锅炉 污泥混烧 数值模拟 含水率 污泥配比
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK229.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-20
• 1.1 项目背景9-10
• 1.2 污泥处理概况及发展趋势10-15
• 1.3 存在的问题及研究的意义15-16
• 1.4 污泥和煤混烧国内外研究现状16-19
• 1.5 研究内容及目的19-20
• 2 基础分析与数值模拟方法20-30
• 2.1 污泥与煤粉实验室分析20-25
• 2.2 炉内燃烧数值模型25-27
• 2.3 锅炉概况、网格划分和边界条件27-29
• 2.4 本章小结29-30
• 3 涡耗散模型和混合分数模型的适应性研究30-42
• 3.1 数学模型对比30-32
• 3.2 速度场与温度场32-37
• 3.3 烟气组分分布37-38
• 3.4 炉膛出.参数验证38-40
• 3.5 本章小结40-42
• 4 污泥和煤粉混烧过程数值模拟研究42-59
• 4.1 污泥含水率和掺烧配比对混烧的影响42-51
• 4.2 污泥掺烧NOx排放优化控制51-55
• 4.3 现场试验结果分析55-57
• 4.4 本章小结57-59
• 5 全文总结与展望59-61
• 5.1 全文总结59-60
• 5.2 研究展望60-61
• 致谢61-63
• 参考文献63-67
• 附录：攻读硕士学位期间发表文章67

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杨琦;上海市将建7座污泥处理厂[J];中国给水排水;2003年08期

2 刘超;污泥处理技术的现状及发展探讨[J];山西建筑;2003年15期

3 杨琦;;亚洲最大污泥处理设施全面开建[J];给水排水;2009年04期

4 王发珍;李天增;;城镇污水厂污泥处理技术[J];建设科技;2009年07期

5 ;中日研讨污泥处理与资源化利用[J];建设科技;2011年05期

6 袁业飞;;“排污不治污”乱象何时终结?——聚焦中国污泥处理困境[J];中华建设;2011年11期

7 解广达;;用改变污泥处理场排除臭处理方法节约能量[J];仪器仪表与分析监测;1990年01期

8 汪恂,姜应和,李行家;炭化污泥与煤合成型煤的试验与研究[J];武汉工业大学学报;2000年01期

9 简东升,朱敬平,李笃中,彭晓峰;以天然气候进行污泥的冻融处理[J];应用基础与工程科学学报;2000年04期

10 李小荣;污泥处理的发展过程及问题探讨[J];山西建筑;2002年06期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 于洪江;;污泥低温碳化技术分析和应用实例[A];2012(第四届)上海水业热点论坛论文集[C];2012年

2 刘静;梁轲;;炭化技术在污泥处理中的应用[A];四川省水污染控制工程学术交流会论文集[C];2009年

3 李洪;徐庆元;王华峰;宋宝增;;污泥处理与处置存在的问题和解决方案[A];生物质能源开发应用与固废污染控制——四川省环境科学学会固体废物处理专业委员会2010年度学术交流会论文集[C];2010年

4 张健;;污泥处理过程中的物质与能量流分析[A];2007水业高级技术论坛论文集[C];2007年

5 俞锐;左明;王菲菲;;污泥直接制砖的可行性再分析[A];2009（上海）水业热点论坛——中国污水处理厂污泥处理处置论文集[C];2009年

6 黄伟;俞林火;叶静;马军伟;郑纪慈;;污泥复肥的农业应用研究[A];中国环境保护优秀论文集（2005）（下册）[C];2005年

7 董庆海;罗继亨;;污泥制建材产品的新技术[A];中国环境保护优秀论文集（2005）（下册）[C];2005年

8 王峰;乔庭明;南文哲;任洪华;高坤;;济钢球团配加利用炼钢污泥[A];山东环境科学学会2005年度优秀论文集[C];2005年

9 陈玲;董庆海;;污泥制建材产品的新技术[A];四川省循环经济发展模式（Ⅰ）——污泥再生利用[C];2005年

10 贺建峰;;炼钢炼铁污泥的处理和应用[A];全国冶金工业固体废弃物处理利用先进工艺与设备研讨会论文集[C];2007年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 佛山日报记者 孔德钦;高明现两万吨疑似印染污泥[N];佛山日报;2011年

2 本报记者 李雪梅;城市污泥处理“后遗症”[N];民营经济报;2012年

3 记者 唐爱平;污泥处理成环保热点[N];湖南日报;2012年

4 见习记者 程凤 通讯员 鄢祖海;武汉将建3座污泥处理厂[N];湖北日报;2013年

5 本报通讯员 徐晶锦　记者 晏利扬;绍兴打响反偷倒污泥之战[N];中国环境报;2013年

6 本报记者 姚伊乐;工业污泥还有价值可挖[N];中国环境报;2014年

7 本报记者 吴殿峰;黑龙江最大污泥处理厂投用[N];中国环境报;2014年

8 张岳南;妥善处置工业污泥已刻不容缓[N];中国环境报;2005年

9 记者 杨永芹;破解污泥处理题[N];重庆日报;2005年

10 本报记者 王凯 巩劲标;盛泽：污泥变资源 环境受益 经济得利[N];中国水利报;2005年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 宁欣强;A+OSA污泥减量工艺微生物群落结构及代谢特征研究[D];重庆大学;2015年

2 施万胜;污泥水热处理过程中重金属的迁移行为[D];中国地质大学(北京);2015年

3 吴青;生物可降解螯合剂IDS与GLDA去除工业污泥中重金属的研究[D];河南师范大学;2015年

4 张庆;压实污泥作为尾矿屏障的可行性及微生物机理研究[D];兰州大学;2015年

5 杨珊珊;A~2MO-M工艺强化污水处理及原位污泥减量效能及机制研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

6 宋高举;基于绿色工业建筑评价体系的有害物源控制技术的研究[D];东华大学;2015年

7 姚杰;污水污泥与高灰熔点煤制备水煤浆及气化实验研究[D];安徽理工大学;2015年

8 戴前进;污泥热处置过程中二VA英和多环芳烃的排放特性研究[D];浙江大学;2015年

9 刘亚利;剩余污泥强化预处理及其厌氧产酸产甲烷研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

10 黄兢;胞外聚合物对重金属捕集及对污泥微泡扩增的行为机制研究[D];湖南大学;2016年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 拜得珍;红壤中污泥N、P、K释放及淋溶研究[D];福建农林大学;2009年

2 王存坡;不锈钢冷轧副产污泥的优化利用技术研究[D];武汉理工大学;2011年

3 齐亮;两性污泥脱水剂的制备及其对污泥絮体特性的影响研究[D];华南理工大学;2015年

4 伍琳瑛;脉冲超声耦合水力空化浸取分离污泥中重金属的研究[D];华南理工大学;2015年

5 赵松辉;污泥粘壁与三段法干燥特性研究[D];华南理工大学;2015年

6 宣梦茹;污泥中具有生物有效性重金属的化学法去除及效果评价[D];昆明理工大学;2015年

7 胡艳平;铜冶炼废水污泥电动修复装置与技术研究[D];北京有色金属研究总院;2015年

8 王雨;预干燥污泥与煤矸石混燃技术研究[D];河北联合大学;2014年

9 魏长河;化工废水处理污泥中有机污染物累积与分布特征[D];河北工程大学;2015年

10 李欢;大尺度污泥堆肥发酵槽吹吸式排风系统研究[D];西安建筑科技大学;2015年

，

本文编号：726100