330MW燃煤锅炉低NOx燃烧技术及数值模拟研究

摘要

环境污染和能源利用是当今世界威胁人类生存和发展的两大重要课题，而对NOx污染物的控制已成为制约电力工业发展的一道重要难题，通过低氮燃烧器改造和运行优化，可使燃煤机组更为高效、低氮运行。因此，研究锅炉运行中NOx的生成机理及其控制方法意义重大。本文以低NOx燃烧器改造前后的某330MW四角切圆燃煤锅炉为研究对象，采用数值模拟与试验对比的方法研究了改造前后整个炉内的燃烧特性，以期获得指导实际工业应用的研究成果。
　　首先，分析了该锅炉实际运行中所存在的问题及数值模拟中所要运用的各种模型；其次，对锅炉燃烧器低氮改造方案进行设计，选择了适合本锅炉特点的数学模型和计算方法，对该炉低NOx燃烧器改造前后进行数值模拟，分别研究了煤质类型、煤粉浓淡比和燃尽风变化对炉内温度场、NOx排放特性及其相关组分浓度的影响，并将数值模拟结果与性能试验结果进行对比分析；最后，对低氮燃烧器改造进行了综合评价，并提出有效降低NOx排放的措施，为锅炉的实际运行提供参考。

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第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文的主要工作

第2章 数值模拟数学模型

2.1 基本守恒方程

2.2 湍流流动数学模型

2.3 气固两相流动数学模型

2.4 煤粉颗粒燃烧模型

2.5 辐射传热模型

2.6 NOx生成模型

2.7 本章小结

第3章 330MW燃煤锅炉低氮改造方案设计

3.1 引言

3.2 改造方案概述

3.3 计算模型及边界条件

3.4 计算工况

3.5 本章小结

第4章 低NOx燃烧器改造前后数值模拟结果与分析

4.1 引言

4.2 原始工况数值模拟

4.3改变浓淡侧煤粉浓度比对锅炉运行的影响

4.4改变燃尽风率对锅炉运行的影响

4.5改变燃尽风摆角对锅炉运行的影响

4.6改变燃尽风喷口高度对锅炉运行的影响

4.7低NOx燃烧器改造综合评价

4.8 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢