燃煤電站鍋爐燃燒特性與NOx排放的數(shù)值模擬研究.pdf

1、作為煤炭生產(chǎn)大國(guó)，火力發(fā)電目前和未來短時(shí)間內(nèi)仍在我國(guó)電力行業(yè)有舉足輕重的地位，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人口不斷增加，人均用電量的上升，電廠裝機(jī)容量隨之上升，火電廠污染物排放量也將增大，其中燃煤鍋爐氮氧化物的排放對(duì)環(huán)境影響巨大，如何有效提高鍋爐效率同時(shí)降低氮氧化物的排放是火電企業(yè)面臨的嚴(yán)峻問題。
　　本文以某電廠660MW燃煤鍋爐為研究對(duì)象，用 GAMBIT建立了該鍋爐爐膛的網(wǎng)格模型，采用 FLUENT對(duì)該鍋爐進(jìn)行了燃燒數(shù)值模擬，選用模型如下

2、：氣相湍流模型選用k-e雙方程模型，輻射模型選用P1模型，燃燒選用非預(yù)混燃燒模型，顆粒相追蹤選用隨機(jī)軌道模型，焦炭燃燒選用動(dòng)力/擴(kuò)散限制反應(yīng)模型，利用這些模型進(jìn)行了設(shè)計(jì)工況的數(shù)值模擬，圍繞高效率低排放展開研究，預(yù)測(cè)了爐內(nèi)溫度場(chǎng)、各氣體組分物質(zhì)及 NOX的生成量及濃度分布，在此基礎(chǔ)上，確定了較優(yōu)的燃燒方案，并與電廠實(shí)際運(yùn)行相對(duì)比，驗(yàn)證了模擬的合理性。依據(jù)NOX控制理論，在如下影響因素下對(duì)鍋爐燃燒進(jìn)行了數(shù)值模擬：在各層風(fēng)率一定的前提下，對(duì)爐

3、內(nèi)過量空氣系數(shù)為1.10、1.15、1.20、1.25四種情況作了模擬對(duì)比，得出了爐內(nèi)過量空氣系數(shù)較優(yōu)的燃燒方案；在過量空氣系數(shù)一定的前提下，對(duì)爐內(nèi)燃盡風(fēng)配風(fēng)量分別為10％、20%、30%三種情況做了模擬對(duì)比。模擬結(jié)果表明，最優(yōu)過量空氣系數(shù)為1.15，當(dāng)過量空氣系數(shù)增大，爐膛出口 CO含量降低，但 NOX濃度上升時(shí)，主燃燒區(qū)溫度也因?yàn)槔滹L(fēng)稀釋，溫度降低，過量空氣系數(shù)減少，爐膛出口 CO上升，且由于主燃燒區(qū)氧氣過少，導(dǎo)致燃燒緩慢，主燃燒區(qū)