使用超細(xì)煤粉再燃技術(shù)的鍋爐爐內(nèi)過(guò)程的數(shù)值模擬

1、華北電力大學(xué)（北京）碩士學(xué)位論文使用超細(xì)煤粉再燃技術(shù)的鍋爐爐內(nèi)過(guò)程的數(shù)值模擬姓名：許言武申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：熱能工程指導(dǎo)教師：劉彤20040201第一章緒論1.1.本課題的研究意義煤炭的直接燃燒是造成我國(guó)大氣污染的主要來(lái)源，其中氮氧化物氣體(NOx)是危害大，且較難處理的大氣污染物，它不僅刺激人的呼吸系統(tǒng)，損害動(dòng)植物，還是造成酸雨和光化學(xué)反應(yīng)的主要物質(zhì)之一，而且對(duì)臭氧層的破壞，溫室效應(yīng)的引起也有一定的影響。據(jù)報(bào)導(dǎo)，200。年全國(guó)的電

2、站鍋爐NOx平均排放濃度為750mglmNOx的排放總量為258.02萬(wàn)噸，比1995年增加了93萬(wàn)噸。即使到2010年，NOx排放濃度降到650mglmNOx排放總量仍高達(dá)594.74萬(wàn)噸，我國(guó)是燃煤大國(guó)，開(kāi)展對(duì)降低NOx排放的治理具有十分重要的意義。因此必須解決煤的清潔燃燒問(wèn)題，盡量減少燃煤帶來(lái)的NOx排放。國(guó)家環(huán)保局于1996年3月7日發(fā)布了《火電廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB1322396)己明確規(guī)定，對(duì)從1997年1月1日起初步設(shè)

3、計(jì)通過(guò)的新、擴(kuò)、改建火電廠30OMW及以上機(jī)組，固態(tài)排渣煤粉爐NOx排放濃度不得超過(guò)650MgM3，液態(tài)排渣煤粉爐不得超過(guò)1000mglmo國(guó)內(nèi)外在降低鍋爐NOx排放方面進(jìn)行的工作大致可分為以下3個(gè)方面:(1)鍋爐燃燒技術(shù)的改進(jìn)。(2)無(wú)催化情況下向爐內(nèi)噴氨水。(3)有催化物的氨水噴射系統(tǒng)。后兩類技術(shù)都是在鍋爐燃燒生成NOx以后，用氨來(lái)還原NOx。這不僅增加設(shè)備投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，還可能引起預(yù)熱器等鍋爐尾部受熱面的堵塞等。因此，要降低N

4、Ox的排放量，更有效的方法是改進(jìn)爐內(nèi)燃燒狀況。改進(jìn)爐內(nèi)燃燒狀況的主要方法有:低NOx燃燒器分段燃燒技術(shù)再燃燒技術(shù)和煙氣再循環(huán)等。綜合考慮NOx值和成本兩個(gè)方面，超細(xì)煤粉再燃燒具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)，己經(jīng)引起了人們?cè)絹?lái)越大的注意。燃料再燃技術(shù)是一種非常有效的降低NOx排放的先進(jìn)燃燒技術(shù)，在國(guó)外通常采用的是天然氣作為再燃燃料。鑒于我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量大的實(shí)際情況，用煤作為再燃燒燃料具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。煤粉的超細(xì)化是使煤作為再燃燃料的有效方法。用數(shù)值模擬

5、的方法對(duì)采用此技術(shù)的煤粉爐爐內(nèi)還原區(qū)的流動(dòng)和化學(xué)反應(yīng)過(guò)程實(shí)施模擬，求解出溫度場(chǎng)和NOx的濃度場(chǎng)，用數(shù)值結(jié)果來(lái)驗(yàn)證了此技術(shù)的可行性，可為工程設(shè)計(jì)提供參考。1.2.本課題的研究背景及技術(shù)現(xiàn)狀在通常煤粉爐的燃燒溫度下，煤燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的氮氧化物中NO占90%以上，NO有5%一10%左右，這兩者統(tǒng)稱為NOxe燃燒溫度大于10000C時(shí)，若不采取控制措施，將會(huì)有500v2000mgm(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))以上的NOx生成，并主要以NO的形式排入大氣。隨著環(huán)