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在我国,火力发电占主要地位,随着电力工业的发展,煤耗带来的污染物排
放问题日趋严重,政府开始对NOx排放量进行控制,并制定了相关的排放标准。
本文针对一台330MW旋流式燃烧器对冲布置的电站锅炉,结合电厂锅炉的实际
运行情况,从试验的角度研究了不同配风方式下氮氧化物的排放情况,从数值模
拟的角度,分析了炉内温度场、氧浓度场以及氮氧化物浓度场的分布,并从理论
上,分析了火力发电机组煤粉燃烧时,氮氧化物的生成机理、主要影响因素及其
控制方法。
试验方面,根据预先确定的负荷工况和配风方式,在电厂机组稳定工作条件
下,分别在不同负荷、不同配风方式下,测试烟气中NOx和SO2的排放浓度。
记录、分析、整理数据,根据测试数据,研究配风方式及SO2排放浓度对NOx
排放浓度的影响。
数值模拟计算是计算机辅助优化数值试验的重要环节之一,也是本文的侧重
点。本文运用FLUENT6.0模拟计算软件,结合电厂的实际运行工况,对锅炉炉
内的燃烧过程及氮氧化物的生成机理进行了模拟计算研究,并与实测数据进行了
比较。
本文对模拟炉内燃烧过程所采用的方法和模型进行了总结,分析其适用范围
及其优缺点,在此基础上,找出最适合旋流式燃烧器对冲布置的燃烧锅炉的方法
和模型。如速度-压力耦合采用SIMPLE方法,湍流采用RNG k-ε模型,燃
烧模型采用挥发分反应模型,辐射换热采用DO模型,NOx生成过程的模拟采
用“后处理”方法等等。
关键词:旋流燃烧器对冲布置的锅炉,旋流燃烧器,数值模拟,燃烧,NOx