建75th高压高温水煤浆锅炉炉内冷态空气动力场 燃烧过程及nox排放试验和数值模拟

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1、聊旺大学硕士学位论文周平摘要摘要水煤浆是一种低污染、高效率、流动性能强的代油清洁燃料。为了降低化工产品的生产成本，提高企业的经济效益，中国石油吉林石化分公司委托浙江大学设计并由南通锅炉厂制造了75t／ll高压高温水煤浆锅炉，该锅炉在国内属于第一台。锅炉冷态试验和燃烧调整试验表明，锅炉的设计是成功的，为进一步推广水煤浆锅炉在石化企业中的应用起到了示范作用。本文对四角切圆燃烧水煤浆锅炉炉内的流动、传熟、燃烧过程及氮氧化物(NOX)的生成过程作了详细的数值研究，并尽可能结合实炉试验，对理论进行验证。本文同时应用数值研究方法模拟了四角切圆锅炉一二次风大小变化、大小同心切圆布置方式、一三

2、角相切二四角对冲、二次风配风方式改变，二次风反切等对炉内流场特性的影响，为优化锅炉设计、改造、运行提供了及其有意义的理论上的指导。关键词：高压高温，水煤浆，冷态试验，切向燃烧锅炉，数值模拟，NOx浙江大学硕士学位论文周平ABSTRACTCoal-waterslurryisatypeoflowpollution，highefficiency，perfectliquidityfuelasasubstitutionforoil．Inordertodiminishthecostandimprovethebenefitofthechemicalenterprise，one75t／hhi【

3、shtemperatureandhighpressurecoal．waterslurryboilerwascreatedbyNantongBoilerManufactory，whichwascommissionedbytheOrganicSyntheticalFactoryofJilinPetrochemicalCo．，anddesignedbyZhejiangUniversity．TheboilerisoriginalinChina．Thecoldmodelexperimentandcombustionadjustexperimentindicatethatthedesign

4、oftheboilerissuccessfulandfunctionasademonstrationforfurtheringtheapplicationofcoal—waterslurryinpetrochemicalcorporations．Inthispaper,detailedattentionhasbeenpaidonthemodelingforflow，heattransfer，combustion，radiation，NOxproductionandsometestifyaredoneontheorybyexperiments．Meanwhilesomedetai

5、lednumericalresearchesaredoneontheinfluencetotheaerodynamicfieldthroughoutchangingmagnitudeoftheprimaryairandthesecondaryair，adoptinghomocentnctwotangentialcircles，tangentially-firedinnumberoneandnumberthreecomerface—firedinnumbertwoandnumberfourcomer，changingtheairdistributionofthesecondary

6、airandthereverseswirlofuppersecondaryair，Whichprovidethetheoreticalbasisforboilerdesign,optimaloperation，renovationetc．Keywords：HPandHT，coal—waterslurry，coldmodelexperiment，tangentiallyfiredboiler,numericalsimulation，NOx浙江大学硕士学位论文周平第一章绪论第一章绪论§1．1引言水煤浆是由60～75％不同粒径分布的煤、30～35％左右的水和约l％的添加剂制成的煤水混

7、合物，是七十年代石油危机发展起来的一种新型低污染代油燃料。它既保持了煤炭原有的物理特性，又具有石油一样的流动性和稳定性，被称为液态煤炭产品。水煤浆技术包括水煤浆制备、储运、燃烧等关键技术，是--N涉及多门学科的系统技术。水煤浆具有燃烧效率高，污染物排放低等特点，可用于电站锅炉、工业锅炉和工业窑炉代油、代气和代煤燃烧，亦可作为气化原料．用于生产合成氨、合成甲醇等。水煤浆技术是我国现行阶段适宜的代油、环保、节能技术．用煤制取清洁燃料，【；l煤代油。是我国能源长期稳定的发展战略和现实选择。吉林石化