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《分解炉内NO生成与NH_3脱硝的数值模拟研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第32卷第1期武汉理工大学学报Vol.32No.12010年1月JOURNALOFWUHANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYJan.2010DOI:10.3963Pj.issn.167124431.2010.01.020分解炉内NO生成与NH3脱硝的数值模拟研究李秀秀,肖国先,李洋,赵俊(苏州大学材料与化学化工学部,苏州215123)摘要:在计算流体力学的基础上,以FLUENT软件为平台,对喷腾型燃煤分解炉内NO产生过程、生成机理和炉底喷氨的脱硝效果进行了数值模拟研究。模拟结果表明:分解炉内温度分布均匀,NO在煤粉燃烧区域内形成,NO按生成机理可分为热力型
2、NO和燃料型NO,但主要以燃料型NO为主;采用炉底喷氨的方法,可显著降低分解炉排放的NO量,当入炉烟气中NH3含量为8%时,脱硝率可达到89.8%,为水泥分解炉脱硝技术与装置开发提供参考。关键词:NO;煤粉燃烧;分解炉;数值模拟中图分类号:TQ172文献标识码:A文章编号:167124431(2010)0120086204NumericalSimulationofNOFormationandRemovalwithAmmoniainaPrecalcinerofCoalCombusitionLIXiu2xiu,XIAOGuo2xian,LIYang,ZHAOJun(Col
3、legeofChemistry,ChemicalEngineeringandMaterialScience,SoochowUniverstiy,Suzhou215123,China)Abstract:Basedoncomputationalfluiddynamics,numericalsimulationofaspoutedprecalcinerofcoalcombustionwascarriedoutforNOdistribution,formationmechanismandNOremovalefficiencyofammoniaasareducerbyusing
4、FLUENTsoftware.Theresultsshowedthatthedistributionoftemperaturewasalmostuniform,NOwasformedaroundthedistrictofcoalcombustion,thermalNOandfuelNOweretwoformationwaysandthefuelNOwasthemaintypeofNOwayinaprecalciner.Besides,whenammoniawasinjectedfromthebottomoftheprecalciner,theNOemissionwas
5、reducedobviously.TheNOremovalefficiencycouldreacheightyninepercentwitheightpercentconcentrationofammoniainthefluegas,whichwouldbefeasibletodevelopNOremovaltechniqueandequipmentfortheprecalciner.Keywords:NO;coalcombustion;precalciner;numericalsimulation分解炉是新型干法水泥生产的核心设备,属高温气2固多相反应器,炉内为气固
6、2相流动、煤粉燃烧、生[1]料化学反应、同时伴有旋流、回流的复杂流场,约有55%燃料(煤粉)喷入分解炉内燃烧产生NOX(NO、NO2很少),成为水泥工业NOx的主要来源。随着国家环保标准不断提高,水泥厂氮氧化物(NOX)排放面对越来越大的压力,亟待对分解炉内NO生成机理及分布规律进行深入研究,开发水泥窑炉的脱硝技术和装置。目[2,3]前,对于煤粉在锅炉内燃烧过程的NO生成已经开展了很多数值模拟工作,促进了低NO煤粉燃烧器和脱[426]硝技术的发展,但对水泥分解炉的NO形成与脱除的数值模拟研究相对较少。借助FLUENT软件,开展水泥分解炉内煤粉燃烧过程的数值模拟,主要研
7、究考察煤粉燃烧生成的NO分布、NO生成机理及炉底喷NH3选择性非催化还原NO的效果,为进一步研究分解炉内煤粉燃烧和碳酸钙分解的耦合作用及分解炉脱收稿日期:2009211206.作者简介:李秀秀(19852),女,硕士生.E2mail:ntlixiuxiu@163.com第32卷第1期李秀秀,肖国先,李洋,等:分解炉内NO生成与NH3脱硝的数值模拟研究87硝技术开发提供参考。1建立模型1.1物理模型对日产1000t水泥熟料配置的喷腾式分解炉进行煤粉燃烧过程数值模拟,采用3次风进口中心线与分解炉轴线的交点为原点的柱坐标系,分解炉轴线为Z轴。分解炉有3个入
