本文關(guān)鍵詞：帶三次風(fēng)的煤粉爐低氮燃燒改造及數(shù)值模擬研究

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【摘要】：空氣分級燃燒是目前電廠使用較為普遍的低氮燃燒技術(shù)之一,本文利用該技術(shù)分別對2臺不同容量的四角切圓煤粉爐實施改造。改造是在數(shù)值模擬和現(xiàn)場試驗的基礎(chǔ)上完成的,文中同時也研究了新的燃燒系統(tǒng)中氧量、SOFA風(fēng)門開度、擺角、開啟層數(shù)、煤粉再循環(huán)、三次風(fēng)等因素對燃燒的影響。首先,為了解鍋爐的原始運行狀況,采用Fluent軟件計算改前工況下爐內(nèi)的速度、溫度、組分以及污染物分布情況,結(jié)果顯示與現(xiàn)場數(shù)據(jù)較為接近,證明了計算模型的合理性。在該基礎(chǔ)上進行的空氣分級燃燒方案模擬,模擬得到420 t/h鍋爐的最佳改造方案是在21.25 m標(biāo)高處增設(shè)24%的燃盡風(fēng)；通過對100t/h鍋爐的改后模擬可以預(yù)測,爐內(nèi)最高溫度基本不超過1500℃,能實現(xiàn)30.5%的脫硝效率。對2臺鍋爐分別開展低NOx燃燒系統(tǒng)改造,改造除了各自增加SOFA噴口外,2臺鍋爐在三次風(fēng)處理問題上有所不同,其中100 t/h鍋爐的三次風(fēng)采用濃淡分離手段,而420t/h鍋爐未進行分離。最后,為探究鍋爐在新燃燒系統(tǒng)下的最佳運行方式,分別對2臺鍋爐進行低NOx因素研究。研究表明,降低氧量可以減少NOx生成,但會導(dǎo)致可燃物含量增加,火焰上移,運行中應(yīng)保持氧量不低于3%；SOFA擺角上擺不利于燃料燃盡,但可以降低NOx排放;磨煤機運行方式也會對NOx的排放濃度產(chǎn)生影響。2臺鍋爐實施空氣分級燃燒改造后,經(jīng)過多個工況的性能考核,出口NOx排放濃度均可控制在300mg/Nm3以下,改造滿足要求。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)值模擬 低氮改造 NO_x排放 空氣分級燃燒
【學(xué)位授予單位】：中國計量學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM621.2
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-14
• 1 緒論14-23
• 1.1 課題研究背景及意義14-15
• 1.2 NO_x的生成機理與控制技術(shù)15-19
• 1.2.1 NO_x的生成機理15-17
• 1.2.2 NO_x控制技術(shù)17-19
• 1.3 低氮燃燒相關(guān)研究進展19-22
• 1.3.1 空氣分級燃燒試驗及模擬現(xiàn)狀19-20
• 1.3.2 煤粉爐低氮改造應(yīng)用現(xiàn)狀20-21
• 1.3.3 帶三次風(fēng)的煤粉爐改造21-22
• 1.4 課題來源及主要內(nèi)容22-23
• 2 數(shù)學(xué)模型與計算方法23-28
• 2.1 軟件介紹23-24
• 2.2 控制方程24-25
• 2.3 數(shù)學(xué)模型25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 3 420t/h煤粉爐低氮改造及數(shù)值模擬28-51
• 3.1 鍋爐概況28
• 3.2 改造前運行工況數(shù)值模擬28-35
• 3.2.1 建模及網(wǎng)格劃分29-30
• 3.2.2 數(shù)值模擬結(jié)果30-35
• 3.3 各低氮改造方案的數(shù)值模擬35-42
• 3.3.1 燃盡風(fēng)高度對NO_x的影響35-39
• 3.3.2 燃盡風(fēng)量對NO_x的影響39-42
• 3.4 低氮燃燒改造方案42-45
• 3.5 低氮改造試驗研究45-49
• 3.5.1 低NO_x因素的研究45-47
• 3.5.2 性能試驗工況安排47
• 3.5.3 測量方法及記錄47-49
• 3.5.4 試驗結(jié)果49
• 3.6 本章小結(jié)49-51
• 4 100t/h煤粉爐低氮改造及數(shù)值模擬51-71
• 4.1 鍋爐概況51-52
• 4.2 改造前運行工況數(shù)值模擬52-57
• 4.2.1 建模及網(wǎng)格劃分52-53
• 4.2.2 數(shù)值模擬結(jié)果53-57
• 4.3 低氮燃燒改造方案57-60
• 4.4 低氮改造方案的數(shù)值模擬60-63
• 4.5 低氮改造試驗研究63-69
• 4.5.1 低NO_x因素的研究63-67
• 4.5.2 性能試驗工況的安排67
• 4.5.3 測量項目及方法67-68
• 4.5.4 試驗結(jié)果68-69
• 4.6 三次風(fēng)在兩爐上的比較69
• 4.7 本章小結(jié)69-71
• 5 全文總結(jié)和展望71-73
• 5.1 全文總結(jié)71-72
• 5.2 后續(xù)研究的展望72-73
• 參考文獻73-76
• 作者簡介76

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本文編號：1109221