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电站锅炉煤粉燃烧过程及结渣的数值模拟

煤粉炉结渣问题普遍存在,是目前危机锅炉安全经济运行的一大难题。在我国,电站锅炉燃用煤质较差,且煤质多变,由于结渣而降低出力和热效率达20%和2.5%,如果计及结渣引起的锅炉停运、维修、改造费用的话,经济损失是惊人的。结渣过程是个十分复杂的物理化学过程,其中涉及燃烧、气固多相流、传热与传质等多门学科。锅炉运行过程中,影响结渣的因素错综复杂,既和燃料特性有关,也和锅炉结构、运行条件有关。但归根结底,结渣是在燃烧过程中形成的,灰渣的形成和沉积与燃料的燃烧过程密不可分,因而本论文由两大部分组成,一部分为改进和完善燃烧过程数值模拟,另一部分是在燃烧过程模拟的基础上,利用模糊数学理论,建立结渣的综合模糊评判数学模型,预报受热面上结渣的分布情况。与其它通用的CFD软件相比,经论文作者所改进的燃烧过程数值模拟软件的特点在于:(1)能够结合炉子结构、运行参数及燃料等,调整模型中相应的参数及处理方法;(2)可以灵活的安排网格节点,对某些节点进行特殊  (本文共141页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

电站锅炉低氮改造及结渣特性的试验与数值模拟研究

我国是产煤大国,也是煤炭消耗大国。在我国燃煤发电厂作为煤炭需求和消费大户的国情下,如何更加高效、清洁的利用煤炭资源,提高电厂安全运行效益和发电效率,为国家节能减排工作做出贡献,成了广大能源科技工作者和电厂管理人员需要考虑的一项长期而富有挑战的任务。本文围绕电站锅炉燃烧和NOx控制展开研究,采用实验室试验、数值模拟和现场试验相结合的方法,研究了一套运行优化技术。论文根据广东某电厂#1锅炉NOx排放量大的情况,结合经济费用,提出了采用炉内空气分级的低NOx改造方案。通过对主燃区喷口改造、增加SOFA喷口、磨煤机分离器改造等,经过现场测试,在额定负荷下NOx排放量降为298mg/m3,脱硝率达50%。为了全面地掌握实施低NOx改造后炉内的温度和主要气体组分的分布情况,本文采用CFD技术对实施燃烧器改造前、后的炉内流动、燃烧状况进行了模拟。模拟结果显示,空气分级改造后燃烧稳定,NOx排放量显著降低,且与实测值较为接近,达到了预计的效果。...  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>

《锅炉技术》1988年09期
锅炉技术

煤粉燃烧过程中NOx排放物的形成与控制

前言 由于石油和天然气日益短缺,在日本越来越多的电站和工业都将烧煤。所以,控制燃烧的技术就成为极其需要的技术,它可以减少氮氧化物NO二而不会浪费燃料,不会引起运行间题,不会损坏设备,也不会增加碳粒和一氧化碳等污染。 为便于研究煤粉燃烧过程中NOx的形成和对它的控制,设计了一个向下燃烧用作实验的管式炉膛体系。利用这个模型炉膛装置,曾进行过大量的煤粉燃烧实验。在研究了一次风量、过量空气系数、燃烧空气温度自及颗粒尺寸对NOx形成的影响之后f’1,以澳大利亚、加拿大、中国、南非的九种进口煤在各种不同的条件下进行燃烧,以确定煤的性质对NOx形成的影响。lz1 其次,还试验了两段燃烧来探测各段空气进入位置对于控制Nox的影响。另外还做了一个再燃过程试验,研究一些参数如:喷射位置、二级燃料的喷射比、再燃区域的长度以及主燃区内化学当量比对控制NOx的影响I,,。 本文介绍了上述关于燃烧不同的进口煤种和采用分段燃烧与再燃烧过程控制Nox的实验结果...  (本文共6页) 阅读全文>>

长沙理工大学
长沙理工大学

煤粉燃烧过程矿物转化的红外光谱研究

煤粉燃烧过程中矿物质的热转化对有机质的燃烧和矿物质的积灰结渣都有重要的影响,因此准确分析煤和煤灰中矿物成分至关重要。目前分析煤和煤灰中矿物的最常用手段是X射线衍射(XRD)技术,但是XRD技术受矿物晶态的限制,无法分析非晶体矿物。近年来傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术越来越多的用于矿物质表征,它对矿物质的分析不受矿物晶态的限制,是鉴定矿物质的另一种有效方法。本文应用FTIR技术研究了高硅铝比和高钙煤中矿物质在O2/N2和O2/CO2燃烧气氛下的转化规律,并与XRD分析结果进行了对比。(1)研究了高硅铝比和高钙煤燃烧过程中矿物质的热转化。FTIR的分析结果表明,煤灰中高岭石的OH峰(3696、3619、938和913cm-1)在500℃时消失,高岭石脱除结晶水形成偏高岭石(1041和559cm-1),在900℃时转变成莫来石(1090、790和550cm-1)。煤灰中云母在900℃时完成脱羟基过程,840cm-1的峰随之消失,1...  (本文共62页) 本文目录 | 阅读全文>>

《冶金能源》2012年01期
冶金能源

氯对高炉喷吹煤粉燃烧过程的影响

提高喷煤量是高炉降低生产成本,增强竞争力的重要手段。随着高炉喷煤比的提高,煤炭中微量元素Cl进入高炉的数量增加,而氯是煤中常见的有害元素之一[1],因此,有必要研究煤炭中微量元素Cl对高炉喷吹煤粉燃烧过程的影响和在燃烧过程中释放、转换迁移的规律。1试验装置高炉喷吹煤粉燃烧试验装置如图1所示。该胡宾生(1958-),博士/教授;063009河北省唐山市。试验装置模拟高炉风口区域的燃烧条件,以两段卧式电炉模拟热风炉加热空气,用燃烧炉模拟高炉风口区域的煤粉燃烧状况,将经过干燥的煤粉喷进燃烧炉中,进行煤粉燃烧率的测定。煤粉燃烧试验的热风温度控制为1150℃,富氧率控制为3%,燃烧炉温度控制为1400℃。输送煤粉的气体为冷空气,输送煤粉气体的流量根据试验要求确定,输送煤粉的气体压力与冷风压力相同,控制为0.2MPa。煤粉喷吹的速度根据煤比为150kg/t时煤/气比相同的原则控制,煤粉燃烧后的残余物用集灰器进行收集和抽滤,然后对未燃煤粉进行...  (本文共4页) 阅读全文>>

《热能动力工程》1970年50期
热能动力工程

高浓度煤粉燃烧过程中氮氧化物生成的研究

高浓度煤粉燃烧过程中氮氧化物生成的研究*齐宏姚洪范耀国袁建伟(华中理工大学)〔摘要〕在滴管炉和一维炉中对煤粉燃烧过程中NOx的排放进行了测量,并对NOx的生成与分解过程进行了化学动力学模拟。结果表明,高浓度煤粉燃烧过程中NOx的排放量明显减少,其主要原因一是偏离化学当量比的燃烧,二是由于均相着火模式下产生的大量CO对NOx有分解作用。关键词高浓度煤粉煤燃烧NOxCO分类号TQ530.20引言在排向大气的燃烧污染物中,氮的氧化物NOx是一种有害于人体健康的物质,而且对环境的污染很大。我国电站锅炉的NOx排放水平为350-800ppm,NOx的排放普遍超标〔1〕,控制NOx的生成量和研究低NOx煤粉燃烧的理论与技术,已成为煤燃烧的重要课题,其研究工作也逐渐深入。高浓度煤粉燃烧技术被普遍认为具有降低NOx排放量的作用,其原因在于高浓度煤粉燃烧过程中偏离化学当量比的反应和热力NOx生成量的减少。最新研究表明〔2〕,随着煤粉浓度的提高,煤...  (本文共7页) 阅读全文>>

《过程工程学报》2007年06期
过程工程学报

综合热分析法研究催化剂对煤粉燃烧过程的影响

1前言提高煤的燃烧效率和降低污染物排放是煤炭能源高效利用的关键.已有研究[1]表明,添加适量的燃煤催化剂可以降低煤粉的着火温度、提高燃烧速度及燃烧效率,即达到提高煤粉自身燃烧性能的目的.目前研究的助燃剂主要包括碱金属、碱土金属和过渡元素的无机盐类,已经发现这3类物质对煤粉的燃烧过程都具有一定的催化作用[2-5].程军等[6]指出,添加0.5%电石渣能使晋城无烟煤的着火温度降低6℃,使潞安贫煤的固定碳燃尽率提高约5%.但碱金属的氧化物或盐类对所使用的燃烧设备都有一定腐蚀作用,所以其应用范围受到一定的限制.稀土元素因其电子结构特点具有较高的催化活性,是一种很有前途的燃煤催化剂.田君等[7]指出,稀土燃煤添加剂能改变劣质煤的燃烧历程,显著降低反应活化能.许莹等[8]在模拟高炉喷吹的条件下,发现CeO2和La2O3促进了煤粉的脱碳反应;添加量在2.0%以内增加时助燃效果明显提高.本工作基于我国稀土资源丰富、制备工艺成熟的现状,选择Ce2...  (本文共5页) 阅读全文>>