浅谈循环流化床锅炉对氮氧化物的影响

通过对NO_x生成机理及NO_x排放影响因素的分析探讨,结合循环流化床锅炉自身的特点可知,在循环流化床锅炉中,燃料型NO_x在氮氧化物排放中占主导地位,循环流化床锅炉控制NO_x的排放浓度应从入炉燃料的自身特性、炉膛内燃烧温度、炉膛内过量空气系数、配风方式、物料的循环倍率等方面着手;在燃料一定,炉膛内的燃烧温度控制在850～900℃,配风采用分级配风形式时,选择合理的脱硫剂及还原剂的品质、粒径及喷入量,可有效地控制NO_x的排放浓度。     

燃油锅壳式锅炉改燃生物质的炉膛磨损数值模拟

生物质成型燃料具有环保、成本低等优点,但小型燃油锅炉改燃生物质成型燃料后,烟气流速显著增大,并带有飞灰颗粒,可能磨损炉膛。根据实际飞灰颗粒直径的大小分类,本文通过数值模拟分析了D1、D2、D3和D4四种颗粒在不同烟气流速下对炉膛磨损位置和磨损量的影响。结果表明:D1、D2和D3未对炉膛壁面造成磨损;D4撞击回燃室壁面反弹至炉膛壁面造成磨损,磨损量随流速增大而增大;磨损面主要为炉膛中部及尾部之间的下侧壁面。     

煤粉锅炉高温空气燃烧研究

对125 MW四角切向燃烧煤粉锅炉炉膛内的燃烧、传热过程进行研究,预测了不同空气温度下炉膛内的流场分布、温度分布和气相浓度分布。结果表明:各种工况下,炉内高温区出现在燃烧器区域,随着炉膛高度的增加,温度逐渐降低;相比低温区,高温区内的CO浓度较高,CO2和O2浓度较低;从各燃烧器喷口出来的气流围绕一个切圆运动,切圆直径内和贴近炉墙的气流速度都较低,其他区域气流速度较高;在达到工业生产要求的炉内温度时,二、三次风使用高温空气,可以降低总空气量和煤粉消耗量,同时还可以减少污染物的生成量,达到节能减排的目的;随着空气温度的升高,炉膛内同一截面的温度更加趋于均匀,这样水冷壁各管吸热均匀,有利于锅炉水循环的稳定性。     

炉膛长度对烟气自循环工业炉燃烧的影响

高温空气燃烧技术中炉膛长度对炉膛内的燃烧特性及火焰特性有重要的影响.针对不同炉膛长度对烟气自循环工业炉进行了模拟研究,得到随着炉膛长度的增加温度分布及NOx排放的规律,并对其产生原因进行分析.最终发现实验炉膛长度为1.0 m时炉膛内燃烧比较稳定,温度分布均匀,NOx排放量较少.     

反射炉炉膛燃油数值模拟及污染物生成分析

对燃烧过程的数值模拟已成为工业炉窑辅助设计、优化运行、故障诊断等环节的重要手段。运用PDF燃烧机理模型对反射炉燃油雾化燃烧及污染物的生成过程进行了数值模拟仿真,定量考察了燃料射流速度、空气预热温度和燃料预热温度、氧浓度的不同对炉膛内温度场变化和热力型NO浓度分布的影响规律。计算结果符合燃烧规律和污染物生成机理,为炼铜厂反射炉的节能减排,设计及优化提供了理论计算依据。     

步进式加热炉内钢坯加热过程的模拟研究

建立加热炉内的流动与传热过程以及钢坯加热过程的数学模型,炉内流场的模拟采用k-ε双方程模型,辐射换热计算采用离散传播法,气相燃烧采用修正EBU模型,钢坯温度场的计算采用全隐格式差分。计算结果表明,炉内均热段内温度高,温度梯度大,炉膛上部温度高,下部温度低,预热段内温度分布较均匀。钢坯进人均热段后,中心温度已升高,下部温度较低,水冷梁处温度最低,温差最大,出炉处温差为72℃。     

SL-Ⅱ型乙烯裂解炉冷态流动特性的数值模拟

对一台SL-Ⅱ型乙烯裂解炉炉膛辐射段冷态流场进行了数值模拟.通过模拟得出了该裂解炉膛辐射段冷态流场分布,进一步了解了裂解炉内的空气动力学特性,并对流场进行了定性分析.模拟结果表明,中部的高温烟气被卷吸到下部,在炉膛下部形成大的回流,有利于整个炉膛温度的均匀分布.侧壁烧嘴射流对炉膛流场影响不显著.     

进口空气速度对小型燃油锅炉燃烧影响的数值分析

针对不同进口空气速度对卧式小型燃油锅炉燃烧情况的影响进行了数值模拟仿真,分析了炉膛内的速度场、温度场以及二氧化碳质量分数的变化情况。结果表明:当进口空气流速增大时,锅炉炉膛内的流体速度、最高温度有所增大,而二氧化碳的排放有所降低,锅炉炉膛内的速度场、温度场以及二氧化碳质量分数分布都变得更加均匀。这主要是由于空气速度的增大,提供了更多的氧气,同时增强了燃料与氧气间的混合,使得化学反应速率增大,炉膛内燃烧更充分,传热传质过程都有所改善。但过大的进口空气流速会增大锅炉的损耗,带走更多的热量而降低炉膛内的温度。因此,选择合适的进口空气速度有利于燃油锅炉的安全高效运行。     

O_2/CO_2燃煤锅炉燃烧过程的数值模拟

O2/CO2燃烧技术应用于燃煤锅炉是捕获和储存CO2的有效方法之一。高浓度、高比热值CO2的存在对煤粉的着火特性和锅炉炉内的温度场分布有重要影响。利用Fluent流体力学软件,以300MW煤粉锅炉为物理模型,对比煤粉锅炉在O2/CO2与空气下炉内温度场分布的差异,分析含氧浓度、二次风温度对锅炉炉内温度场的影响。结果表明:煤粉在O2/CO2比空气气氛下着火有所延迟,火焰中心位置升高,炉内的整体温度偏低,燃烧稳定性差;随富氧程度和二次风温的增加,煤粉燃烧与火焰传播特性改善,当O2/CO2体积比为29/71时炉内温度水平提高较快,与空气助燃条件下炉内温度分布接近。     

常温空气MILD燃烧的实验研究

MILD燃烧是一种在低氧稀释条件下的新型柔和燃烧方式。本文在MILD实验台架上采用C3H8为燃料研究了常温空气下的MILD燃烧。实验发现:MILD燃烧炉膛内的温度和O2浓度都比较均匀,但CO浓度分布相差很大,存在一个位于中心区域的高CO区域。而在此区域外,CO浓度迅速下降。炉膛内NOx的浓度分布很均匀,且最高值只有45×10~(-6)。实验研究表明:控制燃料、空气和高温烟气的卷吸混合是实现MILD燃烧的关键,同时MILD燃烧完全可以实现超低污染物排放。