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《上海交通大学》 2012年
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典型煤种及混煤对NOx排放和锅炉结渣影响的数值模拟研究

王振  
【摘要】:煤粉锅炉产生的大量氮氧化物是当前亟待解决的环境污染问题,由于飞灰沉积导致的炉膛结渣严重影响锅炉运行的安全性和经济性。本文针对这两个方面进行了数值模拟研究。 首先通过CFD软件平台,以一台300MW四角切圆锅炉为研究对象,建立了混烧情况下煤粉燃烧氮氧化物生成的计算模型。对比多工况数值模拟的结果,研究了影响NO_x排放的不同因素。结果表明:过量空气系数是影响NO_x生成的最重要因素,NO_x排放浓度随着过量空气系数的增大而增加;增加SOFA风量和采用低位磨也能降低NO_x排放;燃用煤种也对NO_x排放有一定影响。 在燃烧计算的基础上,本文又建立了炉膛结渣计算模型并编写程序。其中碰撞率采用Baxter的半经验模型描述,黏附率采用Walsh给出的综合考虑颗粒和壁面黏附能力的公式,根据煤灰组分计算颗粒黏度,渣层的生长和传热根据灰渣层性质计算。对比了三个颗粒黏度计算模型对神木煤灰颗粒黏度的计算结果,认为Senior颗粒黏度模型更准确;针对一台实际锅炉的模拟结果显示前墙20m至25m高度位置附近结渣最严重,这是因为该处温度更高,气流速度快;燃用神木煤时结渣比燃用淄博煤更多,这是因为神木煤灰的组分导致其颗粒黏度更低,黏附率更高。通过分析认为采取合理工况,掺烧结渣倾向低的煤种可以有效减轻结渣。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TK227.1

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【参考文献】
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