论文部分内容阅读
环境污染和能源短缺是社会发展面临的重大难题,而对NOx污染物的排放控制已经成为我国电力行业所需解决的重要问题,因此研究锅炉的低氮燃烧方式,对机组进行运行优化,对于我国电力行业的发展和燃煤机组的低氮运行具有重要意义。当前主要通过两方面实现炉内的低氮燃烧,一是通过改变燃烧条件,优化机组的运行工况;二是通过改变燃烧器的布置方式和位置,最大限度地降低NOx的产生,因此全文工作也将基于这两方面进行开展。本文以某300MW四角切圆燃煤锅炉为研究对象,首先对四角切圆方式下炉内的速度场、温度场、组分场和煤粉颗粒运动轨迹进行模拟,并着重研究了不同运行工况下机组的燃烧特性和NOx排放规律。之后以该300MW四角切圆锅炉为基础,仅仅通过改变燃烧器的布置位置,使之形成墙式切圆方式,采用数值模拟方法详细分析并对比了三种墙式切圆方式下炉内的速度场、温度场、组分场的分布特点,并与四角切圆方式进行对比研究。全文研究工作得到以下结论:（1）数值模拟中所选用的模型合理,计算结果较为可靠。（2）四角切圆方式下不同运行工况机组低氮燃烧特性不同:增大过量空气系数?,主燃区O2含量增大,CO含量减少,NOx的生成量增加,?为1.25运行工况较好;增大SOFA风率,主燃区空气量减少,煤粉不完全燃烧加剧,NOx排放值减少,当SOFA风率为25%时,各参数表现合理;增大SOFA上倾角度,炉膛出口NOx浓度有所降低,但减排效果并不显著。（3）与四角切圆方式相比,将SOFA风墙式布置,对于炉膛下部的流场、温度场影响并不大,炉膛出口NOx排放值减少了5.5%;将SOFA风和二次风墙式布置,气流流场有所改善,但炉膛整体燃烧温度水平偏大,炉膛出口NOx值增加了3.4%;燃烧器整体采用墙式布置,炉内空气动力场、温度场分布更优,NOx排放值降低了17%,是推荐选用的燃烧器低氮布置方案。