垂直分級水平濃淡煤粉燃燒器降低Nox排放的數(shù)值模擬.pdf

1、隨著環(huán)保問題的嚴(yán)峻化,降低鍋爐的污染物排放日益受到關(guān)注,因此北京高井電廠2號爐進行了低NOX燃燒系統(tǒng)改造,在燃燒器上部加裝燃盡風(fēng),并采用水平濃淡煤粉燃燒器作為主燃燒器,利用二次風(fēng)分級配風(fēng)燃燒方式來降低NOX排放。本文采用FLUENT6.2為平臺,以高井電廠2號爐一臺220t/h四角切圓燃燒方式的鍋爐為研究對象,對二次風(fēng)均等配風(fēng)和分級配風(fēng)方式下爐內(nèi)流動、傳熱、燃燒和NO生成過程進行了數(shù)值計算,得到了爐膛內(nèi)煙氣溫度場和燃燒產(chǎn)物的組分濃度分布

2、。在爐內(nèi)數(shù)值模擬過程中,氣相湍流流動采用可實現(xiàn)的k-ε雙方程模型,氣固兩相流動采用隨機顆粒軌道模型,輻射換熱采用P-1輻射模型,揮發(fā)分析出采用雙競爭反應(yīng)熱解模型,揮發(fā)分燃燒模型采用混合分?jǐn)?shù)PDF法,焦炭燃燒采用擴散-動力模型。采用有限差分法來離散微分方程,對控制方程的求解采用SIMPLEC算法,在直角坐標(biāo)系下的非均勻交錯網(wǎng)格系統(tǒng)中求解。模擬結(jié)果與熱態(tài)試驗結(jié)果進行了對照,兩者吻合較好,驗證了數(shù)學(xué)模型的可靠性和精確度,同時也表明將水平濃淡燃

3、燒器和分級燃燒相結(jié)合的技術(shù)可以更有利于發(fā)揮水平濃淡燃燒器的穩(wěn)燃、低污染排放的性能。通過計算和工業(yè)試驗可見,分級配風(fēng)后,煤粉進入爐膛燃燒迅速消耗掉低于理論燃燒的氧氣量,同時爐膛中間區(qū)域生成了大量的CO,形成還原性氣氛,對于有效抑制NOX生成非常有效。二次風(fēng)倒塔配風(fēng)方式更有利于NOX排放量的降低,且降低幅度較大;爐膛出口氧量對NOX排放影響較大,隨著爐膛出口氧量的降低,氮氧化物的排放量也是降低的。同時,試驗和計算均表明飛灰可燃物含量一直保持