燃煤锅炉中no_x与飞灰分布特性的数值模拟及试验验证

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1、来兩扛ｆ硕±学位论文燃煤锅炉中ＮＯｃ与飞衣分布特性的数值模拟及试验验证专业名称；动力工涅及工程热物理研巧生姓名：姚蚕导师姓名：舍保异教授张勇副研究员ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＥｘｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｐｏｆ－－ＮＯｘａｎｄＦｌｙａｓｈＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｉｎＣｏａｌｆｉｒｅｄＢｏｉｌｅｒＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅ

2、ｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｉｉｎｇＢＹＹａｏＬｕＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＰｒｏｆ．ＪｉｎＢａｏｓｈｅｎｇＺｈａｎＹｏｎｇｇＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａ２０１５ｙ东南大学学位论女独彻性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧工巧及取得的研巧成果。尽我所知，餘了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研巧成果，一也不包含为巧得东南大学或其它教育化构的学位或证巧而使用过的材

3、料。与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示Ｉ谢意。－研究生签名：聊霞日期：ｗｒ＆ｒ东南大学学位论文使巧授枚声明东南大学、中国科学技术信息研巧所、国家图书馆有权保留本人所送交学泣论文的复印件和电和纸质论义的内容相子文培，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段巧存讫文。本人电子文档的内容一）致，。除在保密期内的保密论文外允许论文被查巧和借巧，可Ｗ公布（包括电子信息形式巧登。（）授权论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容论文的公布包括Ｗ电子信息形式刊登东南大学研巧生院办理。＂参＾麥研充生签名

4、：邮耗剧祕為月；．ｍ王…＾摘要摘要现有ＳＣＲ脱硝技术存在脫巧效率低、氨逃逸率高、催化剂巧塞积灰、受热面腐蚀磨损、催化剂使用率巧等问题。目（、Ｌ前，由于如速度ＮＯｃ及飞灰分布等）进入脫硝系统烟气的主要参数、温度ＪＡ不好确定，常使用简化的均匀入流代替非均匀入流，由此引，井忽略飞灰颗粒的影响发喷氨策临。本研究则基于计算流体力学平台及导流构件等设计不合理，从而造成上述问题，建立了从锅炉炉膛到至尾部烟道的全系统模型，数值计算了墙式对冲燃烧锅炉和四角切圆燃烧锅炉炉巧煤粉燃烧和污染物生成过程，获取炉内燃烧数据Ｗ及省煤器出口处

5、烟气参数Ｉ尤其是氮氧化物的分布特性，并四角切圆燃烧锅炉全系统进将现场测试数据与模拟结果进行了比对；在考虑飞灰颗粒的基础上，对行气固两相流动数值模拟Ｉ获取了飞灰颗粒的运动特性，为脱硝系统的设计提供可靠气固两相参数。分别数值计算某６６０ＭＷ墙式对冲燃烧锅炉和某巧０ＭＷ四角切圆燃烧锅炉ＢＭＣＲ工况下炉、、燃焼过程，分析其炉内燃烧特性和全场流动特性。燃烧过程内的烟气流动传热１＾１及全场的流动一步氮氧化物的排放研究提供可靠的计算基础。计算结果表明的模拟为下，墙式对冲燃烧锅炉的燃在喷口不远处形成回流区也汇聚然后上升，沿炉膛深度方向温

6、度烧射流旋转，，对冲射流至炉膛中基本对称；烟气充满了整个锅炉；炉内燃烧器区域产生大量Ｃ０，Ｃ〇２则在燃尽风区上部大量生成混含传热一直贯穿在在整个流动过程中四角切圆燃烧锅炉的四炉膛和尾部烟道，气相和颗粒相的。沿炉膛高度方向角射流在炉内形成旋转流，主流螺旋上升，燃烧区域形成了环状高温区和高速区；上〇和Ｃ０呈现先増加后降低的趋势；，Ｃ〇２分布规律几乎与〇２分布规律相反炉内四个角落都形２一上升烟气受反切燃尽风的阻碍作用成了，主旋流强度减小经水平烟道和尾部个游巧，螺旋；气流烟道内受热面的阻流和传热作用。，至省煤器出口处烟气温度和

7、速度大大降低计算不同类型锅炉其炉内氮氧化物的生成，采用等势特征面方在燃烧计算基础上，首先后处理法分析研究ＮＯｘ生成规律，采用通量分析省煤器出口处的ＮＱ＊分布。然后研巧变负荷下四角切圆锅炉全场的ＮＯｘ分布特性，并对比现场试验数据，得到实际运行巧程中的ＮＱｘ分布。研究结果显而回示，ＮＯｃ，，增式对冲锅炉其燃烧器喷口附近高温和高氧浓度等势面范围较大在此处生成较多流区内部ＮＯｘ生成则较少，ＮＯｃ通量沿深：全场ＮＯ；ｃ分布不均，特别是在省煤器出口处度方向分ｘ产布极为不均。四角切圆锅炉其炉内形成环状高湿等势面，向火侧ＮＱ生较多，沿炉膛高度方

8、向不均而低ＮＣｋ分布不均，省煤器出口化ＮＯｘ通量沿竟度方向分布较为均匀，但沿深度方向极为；负猜下ＮＱｘ排放相对较高