【摘 要】
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近年来,我国大力推进燃煤发电机组超低排放改造,火电行业NOx排放得到有效控制,但尚有一批早期投运的机组在节能减排方面存在技术瓶颈.国内某电厂330 MW机组锅炉为改善炉内燃烧特性和降低SCR系统入口 NOx 浓度,对锅炉制粉系统、燃烧器结构和布置方式等提出了一系列改造方案.为预测改造效果,利用FLUENT软件进行了数值模拟,采用考虑详细化学反应的涡耗散概念(EDC)模型来计算伴随煤粉和气体热载体混合快速热解机理的燃烧过程,其中包含了焦炭对NO的异相还原反应.通过观察炉内流场、温度场、02和NO的分布,分析
【机 构】
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国能龙源蓝天节能技术有限公司,北京 100039;华北电力大学能源动力与机械工程学院,北京 102206
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近年来,我国大力推进燃煤发电机组超低排放改造,火电行业NOx排放得到有效控制,但尚有一批早期投运的机组在节能减排方面存在技术瓶颈.国内某电厂330 MW机组锅炉为改善炉内燃烧特性和降低SCR系统入口 NOx 浓度,对锅炉制粉系统、燃烧器结构和布置方式等提出了一系列改造方案.为预测改造效果,利用FLUENT软件进行了数值模拟,采用考虑详细化学反应的涡耗散概念(EDC)模型来计算伴随煤粉和气体热载体混合快速热解机理的燃烧过程,其中包含了焦炭对NO的异相还原反应.通过观察炉内流场、温度场、02和NO的分布,分析了改造方案对锅炉炉内各量场、污染物排放的影响.模拟结果表明:制粉系统改造后细煤粉比表面积加大,快速热解反应条件充分,挥发分释放速率提高,氢组分及CO含量高,消耗氧量,减少了 NO生成.改变燃烧器结构和布置方式改善了炉内空气动力场,炉内速度分布更均匀,各层旋流燃烧器出口回流区及还原区较明显,也有利于煤粉气流的着火和降低NOx 的生成.改造后炉膛出口 NOx 排放质量浓度可由552 mg/m3下降至345 mg/m3,与改造前后现场试验数据较为接近,且趋势相符,从而验证了模拟方法的准确性和改造方案的合理性.
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