一、煤粉在四角切向燃烧煤粉锅炉炉膛内的燃烧行为（论文文献综述）
谢晓强[1]（2021）在《600MW前后墙对冲燃煤锅炉侧墙CO富集与优化研究》文中认为我国电力生产以燃煤发电为主,燃煤发电约占每年发电总量的70%。目前,前后墙对冲燃烧是大型电站锅炉广泛采用的一种燃烧方式。在前后墙对冲燃烧锅炉中,各燃烧器单独组织气流结构、火焰相对独立,因而理论上应该实现较为均匀的燃烧过程和组分浓度分布。但在实际运行中,前后墙对冲燃烧锅炉普遍存在沿炉膛宽度CO浓度分布呈中间低、两边高的现象,燃烧均匀性并不理想,同时侧墙CO富集,加剧了水冷壁结渣、高温腐蚀的风险。本文针对上述现象,通过数值模拟与试验相结合的方法,开展了前后墙对冲燃烧锅炉侧墙CO富集机理与优化技术研究。首先,建立某600MW前后墙对冲燃烧锅炉全尺度数值模型,并对模型结果进行验证。在该模型的基础上,定义炉膛横向风、煤扩散与混合系数,探究风煤混合分布特性与CO分布特性的内在联系,发现炉内气流分布相对均匀,而两侧墙区域存在煤粉富集现象,煤粉的扩散差异导致了炉内燃烧程度不均,从而产生CO浓度偏差。采用氩气示踪法,研究了一、二次风、燃尽风的扩散过程,得出不同配风与煤粉的偏离程度,一次风与煤粉的偏离主要发生在侧墙中心,二次风则提前至炉膛中心,而燃尽风与煤粉的混合程度最差。基于炉膛气流结构特点,阐述了炉内CO分布规律的形成过程,并指出由前后墙风粉气流对冲形成的四角涡流是导致侧墙煤粉聚集,CO浓度偏高的主要原因。其次,针对HT-NR3旋流燃烧器的气固流动特点,研究了旋流强度、内二次风率、一次风率以及外二次风扩口角度对炉内风煤流动与混合过程的影响。减小旋流强度可以使燃烧器气流外围的煤粉比例减少,侧墙区域的煤粉比例随之减少。当旋流强度由0.8降至0时,燃烧器区域侧墙风煤混合系数由1.43降至1.21。而内二次风率对炉内风煤分布则几乎没有影响。一次风率增加将使炉膛中心烟气上升动量增强,煤粉向侧墙的扩散程度减小,一次风率由原23%提升至27%,燃烧器区域侧墙风煤混合系数由1.37减少到1.18。减小外二次风扩口角度同样能在一定程度上减轻煤粉向侧墙的扩散程度,但与其它参数的调解效果一致,均无法消除侧墙富燃料状态。再次,针对前后墙对冲燃烧锅炉内CO浓度偏差,采用现场试验和数值模拟相结合的方式,研究二次风碗式配风对炉内风煤混合与燃烧过程的影响。碗式配风能够有效减轻燃烧器区域侧墙的煤粉富集程度,改善炉内宽度方向上的风煤混合过程,减小CO浓度偏差,降低炉膛出口CO排放和飞灰含碳量,从而提高锅炉燃烧效率。随着碗式配风偏差增大,炉膛出口NOx排放增加,但是当风量偏差不大于10%时,NOx排放浓度变化不大于4.4%。综合燃烧器碗式配风对炉内风煤混合特性和炉膛出口烟气中NOx排放浓度的影响,在燃用常用煤种的条件下,碗式配风的风量偏差宜控制在10%以内。炉膛出口CO、NOx浓度曲线模拟值与现场试验值的变化趋势一致,且实际应用中,碗式配风对CO整体浓度与分布的改善效果更加显着。最后,针对四角涡流与侧墙CO富集的影响机制,提出了侧边风消涡方法,基于四角涡流的结构特点,形成了前后墙与侧墙布置侧边风两种方案,对比分析了喷口位置对消涡效果的影响,并对二者分别开展了优化设计。结果表明,侧墙侧边风的消涡效果较为理想,当喷口间距取2.4m,中、下层侧边风喷口与燃烧器同层布置,上层喷口与燃烧器错层布置时,侧墙近壁CO高浓度区域面积相较于原始工况减少67%,炉膛出口CO排放浓度以及飞灰含碳量略有减少,而NOx质量浓度增加不到6%,综合效果良好。
王林[2]（2020）在《煤粉-流化床锅炉炉膛的流动和燃烧特性数值模拟》文中进行了进一步梳理煤粉燃烧具有燃烧效率高等优点,但存在锅炉排放的大气污染物浓度高等问题。流化床燃烧具有燃料适用性广、燃烧生成大气污染物浓度低等优点,但燃烧效率较低。将煤粉燃烧和流化床燃烧的优势相互结合,充分发挥各自的优势,形成煤粉-流化床耦合燃烧,即炉膛底部为密相流化床燃烧、炉膛上部为稀相煤粉悬浮燃烧,具有负荷调节范围宽和煤种适应性广等优势,同时燃烧生成的污染物可以得到有效地控制。但是,炉膛内密相流化床与稀相煤粉炉之间的流动和燃烧能否实现相互耦合,将直接影响煤颗粒在密相流化床和稀相煤粉炉内的流动、燃烧反应和传热过程。因而,利用数值模拟技术进行煤粉-流化床耦合燃烧过程的研究将有利于加深对煤颗粒在煤粉-流化床锅炉炉膛内流动、燃烧反应和传热过程的理解和掌握,可为工程应用提供理论基础。本文以煤粉、流化床锅炉炉内流动和燃烧特性为研究对象,结合成熟的煤粉燃烧和流化床燃烧技术提出了单床和双床两种煤粉-流化床锅炉结构,开展了煤粉、流化床以及煤粉-流化床锅炉炉内流动和燃烧特性的研究,采用颗粒动学分析了颗粒在炉内流动和燃烧所遵循的规律,从多组分的角度探寻颗粒的拟温度、颗粒间压力以及颗粒间曳力等因素对气相以及不同组分颗粒运动的影响。考虑了气、固两相相间以及两相与水冷壁间的对流、辐射传热模型,分析了煤中水分析出、挥发分热解以及可燃物燃烧的全过程化学反应机理,建立了颗粒动理学-煤气化燃烧反应的流动-反应计算模型。应用颗粒动理学数值模拟了单床和双床两种结构煤粉-流化床锅炉炉内气固两相流动特性。为分析两种燃烧方式能否有机地结合并达到相互促进作用,分别探讨了底层流化风对煤粉四角切圆的影响以及流化风对上部多层横向风对流态化的影响,结果表明当风速低于1.5m/s时上行的流化风不会影响煤粉燃烧器一、二次风的切圆运动,但影响切圆形态。流化风速越大一、二次风形成的切圆半径越大,二次风形成的切圆半径小于一次风。相同流化风速下单床结构切圆半径大于双床结构。经对比分析得到流化速度为1.3m/s时,煤粉、流化床之间能够最有效地耦合并相互促进。在该流化速度下从气相速度以及颗粒相浓度等角度分析得到了两种炉型负荷比为70:30最优。应用颗粒动理学-煤气化燃烧反应的气固流动-反应计算模型分析了两种煤粉-流化床锅炉炉内燃烧特性以及污染物生成的机理。结果表明无论是单床还是双床结构炉内气固两相温度分布均匀,具有良好的传热性。由于煤粉、流化床容量设置以及两种燃烧方式的内在特点,炉膛内气固两相温度峰值位于煤粉小颗粒燃烧区,对固相颗粒浓度和相应组分反应速率分析研究发现了部分煤粉小颗粒受重力作用落入到流化床内参与流化燃烧,同时部分煤料中颗粒受上行流化风的托举参与了煤粉小颗粒燃烧,实现了两种燃烧方式的耦合燃烧。对气相组分浓度及其反应速率研究发现CO主要来源于碳的不完全燃烧,氧浓度对CH4和Tar燃烧反应速率影响极大。对污染物生成的机理研究发现NO对温度极为敏感,高温区域生成的NO浓度最大,流化床内投入的石灰石能够起到炉内脱硫的作用。采用热工性能试验和数值模拟相结合的方式对煤粉和流化床锅炉不同负荷下锅炉运行状况及燃烧特性进行了研究。热工性能试验发现煤粉和流化床锅炉在额定负荷下热效率最高,随着负荷率的下降热效率降低。将满负荷条件下煤粉和流化床锅炉热工性能试验所得数据和数值模拟结果进行了对比分析,从而验证了模拟结果的有效性。对煤粉、流化床锅炉不同负荷进行模拟研究得到炉内温度及气固两相组分的分布情况。将煤粉、流化床以及煤粉流化床锅炉特征热工参数对比分析得到了煤粉-流化床锅炉的设计方式可以实现大幅增加锅炉负荷波动范围的同时保证较高的运行效率。
徐嘉叶[3]（2020）在《预热解气燃烧方式数值模拟及对锅炉性能影响研究》文中研究说明在我国,燃煤发电在未来一段时间内仍将占据着能源主导地位,为降低燃煤电厂污染气体排放,本文提出一种NOx高效脱除技术,利用高温预热解装置处理煤粉,高温预热解产物直接输入炉膛与煤粉耦合燃烧实现超低NOx排放。本文采用数值模拟方法,以某电厂660MW超超临界四角切圆锅炉为模拟对象,对锅炉纯煤燃烧工况和预热解气燃烧工况进行了三维数值模拟,研究了高温预热解NOx脱除改造对燃烧性能和组分浓度的影响;通过优化热解气比例、热解气喷口高度和喷口上下摆动角度实现更好的NOx脱除效果同时保证锅炉燃烧效率。结果表明,采用该NOx高效脱除技术对炉膛内流场稳定和锅炉效率影响较小,燃尽区温度分布更加均匀,同时NOx脱除效率相比纯煤燃烧提高46%;通过对比不同模拟工况,认为热解气占比15%,热解气喷口高度41.3米,喷口上下摆角0°的条件对炉膛整体燃烧和高效NOx脱除是相对有利的,炉膛出口 NOx质量浓度47mg/Nm3。热解气比例高于15%或者热解气喷口位于炉膛较高位置都会使炉膛出口烟温升高,影响锅炉效率;热解气比例低于15%或者热解气喷口向下偏移会使热解气对NOx脱除效率降低,此外调节热解气喷口上下摆角会使火焰中心向炉膛四周偏移,对水冷壁安全和锅炉性能产生一些不利影响。本文采用热力计算的方法,完成了不同负荷下纯煤燃烧和预热解气燃烧工况的热力计算工作,并与数值模拟数据进行了对比分析。在传统热力计算方法的基础上,本文考虑实际工程中采用空气分级燃烧技术和高温预热解NOx高效脱除技术会使火焰最高温度相对位置上移,对传统热力计算方法中的M值进行了修正,采用修正后的公式对高温预热解NOx脱除工程改造相关温度和热负荷参数进行了计算,通过对比分析热力计算数据与数值模拟结果,发现改造后的炉膛出口烟温会上升,但对水冷壁和屏式过热器的受热安全影响较小,改变热解气喷口摆角的相关热力计算结果也与数值模拟表现一致,相互佐证能较好保证本次研究数据的正确性,从而全面掌握改造后锅炉的燃烧性能。
韩晴[4]（2020）在《600MW煤粉锅炉燃烧及炉内脱硫模拟研究》文中指出在大量使用煤炭资源的背景下,带来的是雾霾、空气污染物等负面影响。其中氧硫化物就是其燃烧后的污染物之一。我国SO2排放量已经连续多年超过千万吨,从燃煤锅炉着手降低SO2排放量是刻不容缓的。本文将对北方某煤粉锅炉的SOx情况进行数值仿真模拟,并对其进行改进,探究改进前后污染物情况。本文针对的是黑龙江省某600MW煤粉锅炉,根据合作单位提供的实际图纸建立1:1的三维物理模型,对计算区域进行专业网格划分,根据研究侧重方向将模型简化及边界的设定和选取,选择适合本研究内容的计算模型及方法,使用Fluent软件模拟出本模型运行数据。对实际运行中的锅炉进行多点温度数据采集,在相同的运行工况下,对比在该锅炉实际采集的温度数据。验证后发现,模拟数值与实际运行数值走势基本一致且在允许误差范围内,认为本模拟的计算方法及模型的适用性及准确性,可以正确反映烟气SOx情况。将该原始锅炉模型结构改进,增加炉内脱硫机理。将喷入炉膛内部的脱硫颗粒直径分别设定为200μm、400μm、600μm。研究改进后的燃烧情况及不同脱硫颗粒直径下的SOx浓度分布,计算喷入三种不同直径颗粒的脱硫效率。综合分析后,得出喷入脱硫颗粒直径为200μm时脱硫效率最大,炉内SO2平均浓度由原始工况运行的429.4mg/m3降低到146.0mg/m3,达到国家污染物浓度标准。此直径下脱硫效率为三种工况下最高,脱硫效果最好。本文中的模拟方法及研究手段皆为本炉型所适用,也可为相似炉型提供理论依据。在选择四角切圆锅炉炉内脱硫方法时可以选取直径为200μm的脱硫颗粒。此脱硫方式搭配炉外的烟气脱硫方法可达到更高的综合脱硫效率,本文也为旧型中硫煤粉锅炉改造提供理论支持。
袁来运[5]（2019）在《超临界煤粉锅炉变负荷燃烧的数值模拟及配风优化》文中提出随着我国经济结构调整以及风能和光伏等新能源的大规模并网应用,大型燃煤锅炉以低负荷运行状态参与电网深度调峰逐渐成为常态,这也对锅炉的变负荷运行能力提出了更高的要求。当锅炉偏离其设计工况运行时,容易现燃烧效率下降、污染物生成增加、稳燃性下降,甚至出现灭火和受热面超温爆管等问题。为此,本文以某660MW超临界旋流对冲煤粉锅炉为研究对象,深入研究锅炉的变负荷燃烧特性,并深入探讨配风对锅炉变负荷燃烧效率、污染物排放和运行安全性等的影响规律。主要研究内容及结论包括:首先,构建了包括燃烧器在内的锅炉全尺寸三维数理模型,实现了耦合煤粉燃烧、辐射换热和NOx生成的炉内气固两相流动CFD数值计算,并采用现场试验数据对模拟结果进行了对比验证。在此基础上,对锅炉的变负荷燃烧特性进行研究。结果表明:负荷降低时,旋流二次风卷吸能力的降低使得锅炉的稳燃能力下降,并且燃尽风对上升烟气的扰动能力也逐渐降低;炉膛内高温火焰逐渐向主燃区运行燃烧器区域集中,且回流区面积减小,主燃区CO浓度降低,不利于形成还原性氛围;水冷壁上的热流密度逐渐向主燃区集中,屏式过热器由辐射吸收的热量减少,而由对流吸收的热量增加,水平烟道中的烟气流速、温度和受热面的主要吸热区逐渐向烟道壁面处移动;煤粉颗粒在炉膛内的运行速度降低,煤粉在炉内的停留时间大幅增加,炉膛出口NOx排放浓度先下降后上升,80%负荷时达到最低。在此基础上,进一步系统研究了过量空气系数、燃尽风、一次风和内外二次风配比对锅炉变负荷燃烧的影响规律。结果表明:过量空气系数增加将会提高中高负荷运行时的NOx排放浓度,降低煤粉燃烧的稳定性,但有利于降低炉膛出口飞灰含碳量,随负荷的降低,其对炉膛出口飞灰含碳量的影响逐渐下降;燃尽风率增加可提高锅炉中高负荷运行时的燃烧稳定性,降低NOx的排放,随着负荷的降低,其对飞灰含碳量的影响逐渐减小,而对NOx排放浓度的影响逐渐增大;一次风率增加将会增加炉膛出口飞灰含碳量,提高中高负荷时的NOx排放浓度,但可以有效降低低负荷时的NOx排放浓度;内二次风率的增加可提高锅炉燃烧稳定性,降低炉膛出口飞灰含碳量,同时可以减少低负荷时的NOx排放量,但会使中高负荷时的NOx排放浓度增加。最后,基于对锅炉变负荷燃烧特性和变配风数值试验的研究,提出了锅炉变负荷运行的优化配风方案,并对锅炉的变负荷运行进行经济性估算。结果表明:采用优化后的配风方案可明显提高锅炉低负荷燃烧的稳定性,减少固体未完全损失和化学不完全燃烧损失,同时可显着降低低负荷运行时的NOx排放量。在满足锅炉安全运行的情况下,减少磨煤机投运台数,可有效降低由制粉造成的厂用电量。通过对理想情况下锅炉变负荷运行的燃煤成本和脱硝成本进行济性估算,采用优化后的配风方案可明显降低锅炉的运行成本。
吴泽君[6]（2020）在《630MW四角切圆煤粉炉燃烧及NOx生成过程的数值模拟》文中指出随着我国清洁能源的快速发展,新能源装机容量不断上升。我国电力结构也相应发生改变,传统的火电机组将从承担基荷的主力电源逐步转向为调峰调频的辅助性电源;实施煤电灵活性改造是提高系统调节能力的现实选择。四角切圆燃烧方式是我国电站锅炉普遍采用的一种燃烧方式,具有火焰充满度高、着火稳定性好、运行操作简单和煤种适应性好等优点。在火电灵活性改造的背景下,其变负荷及低负荷条件下的稳定燃烧与NOx排放特性有待深入研究。本文采用计算流体力学方法,建立了国内某630MW四角切圆煤粉炉流动、传热及燃烧反应的CFD模型;对锅炉变负荷（630MW、440MW与300MW）及高/低负荷不同工况下炉膛内煤粉燃烧以及NOx生成情况进行了数值模拟研究,以期为锅炉的实际运行提供指导。建立了 630MW四角切圆煤粉锅炉的CFD模型。按照1:1比例构建了锅炉炉膛几何模型,确定了计算域,并划分了网格。将模拟结果与工业数据进行了对比,二者偏差较小,验证了模型的有效性。不同负荷下,炉膛内气体流动特性较好,切圆形成良好;经过SOFA风反切后,气体残余旋转仍然存在但较小。主燃区与SOFA风区温度较高而其它区域温度略低。煤粉缺氧燃烧致使该区域O2含量较低而CO含量较高,形成的还原性气氛有助于抑制NOx的生成。随着锅炉负荷降低,气体流速减小、水平烟道出口温度降低;300MW工况下,由于稳燃所需的过量空气系数较大,NOx排放最高。630MW工况下,随着炉膛运行氧量的增加,主燃区切圆扩大,火焰有冲刷水冷壁的风险;水平烟道出口烟气温度降低;NOx排放升高,适当减小炉膛含氧量有助于降低NOx排放。随着燃烧器垂向倾角增加,炉膛内高还原性气氛区域减小,NOx排放增加。300MW低负荷工况下,随着燃烧器垂向倾角的减小,煤粉缺氧燃烧时间增长,NOx排放减少,但对煤粉稳定燃烧不利。与高负荷情况不同的是,低负荷工况时燃烧器上倾有助于稳定燃烧。燃烧器投运层数为ABDE时,既可以保证煤粉的稳定燃烧又能够降低NOx的排放。
孙文静[7]（2019）在《复杂气固多射流的涡团结构演化及其相互作用机理的实验和数值模拟研究》文中提出随着锅炉单机发电量的上升和污染物减排政策的执行,四角切圆燃煤锅炉凭借其稳定的着火性、简单的操作性和较高的煤种适应性,已成为我国超临界和超超临界锅炉火力发电的主要发电形式,因此对四角切圆煤粉锅炉研究的深度和精度在不断提高。现有对四角切圆煤粉锅炉的研究集中于关注工业尺度燃煤锅炉运行情况,缺乏对其介观多尺度的研究,包括1)煤粉颗粒在复杂多射流中的弥散机理及颗粒对湍流流动的影响规律;2)四角切向射流中煤粉湍流燃烧的过程及污染物生成机理。针对此问题,本文采用实验和数值模拟相结合的方法对四角切向湍射流的涡团结构演化、气固相互作用机理及四角切向煤粉湍流燃烧机理进行深入研究。基于流场显示定性观察和粒子图像测速法（PIV）定量观测相结合的测量方案,构建气固四角切向射流可视化实验测量系统,系统地研究了理想切圆直径、初始气速、固相颗粒粒径对气固切向湍流流动的影响规律,包括气相涡团结构、颗粒弥散规律、切向射流偏斜规律及切向射流能量耗散机理。基于大涡模拟（LES）和颗粒离散模型（DPM）,分别采用双向耦合和四向耦合的气固湍流模型对气固四角切向射流进行数值模拟研究,系统地研究了颗粒碰撞、颗粒初始速度、颗粒载荷率对气固切向射流湍流流动的影响,发现复杂气固多射流中颗粒弥散特性主要受到颗粒粒径的影响,其次为颗粒浓度,最后是湍动能耗散率和颗粒密度,并构建适用于复杂气固多射流的斯托克斯数经验公式。基于双向耦合的大涡模拟和颗粒离散相模型,耦合混合分数概率密度函数（PDF）的非预混燃烧模型,构建切向煤粉湍流燃烧的三维数理模型,系统地研究了煤粉粒径和燃烧气氛对四角切向煤粉湍流燃烧的影响,研究发现适当的颗粒弥散和过量空气系数是煤粉稳定燃烧的基础,从涡团尺度和颗粒尺度分析了颗粒弥散规律对煤粉湍流燃烧的火焰稳定性及烟气组分浓度生成机理的影响。基于煤粉低氮燃烧机理,对采用多层附加燃尽风的低氮燃烧配风方式的大唐南京电厂660MW的四角切圆燃煤锅炉进行工程测试和数值模拟验证,系统地研究了不同分级配风率下的锅炉煤粉燃烧特性和污染物生成机理,为煤粉锅炉低氮燃烧的优化提供工程指导作用。
东杨[8]（2019）在《新型低NOx燃烧器结构优化及数值模拟研究》文中进行了进一步梳理为了降低工业锅炉氮氧化物污染物的排放量,提出了一种新型低NOx燃烧器。但是现有新型燃烧器在使用过程中常常出现壁面结渣和氮氧化物排放浓度过高等问题。通过对现有新型燃烧器进行分析,发现由于燃烧器结构尺寸的不合理导致了上述现象的发生。本文根据这一问题,在现有新型燃烧器基础上对其进行结构优化。本文运用SolidWorks软件对新型燃烧器进行三维建模,并结合流体仿真软件Fluent对新型燃烧器进行煤粉燃烧数值模拟分析。首先,构建了简单模型,用以研究新型燃烧器的外风圈、煤粉圈上仰角角度和倾角角度对气流的影响。在冷流场条件下,对比分析发现随着仰角或倾角的角度增大,回流区范围逐渐减小;在仰角角度作用下,炉膛内产生旋流风;在倾角角度作用下,炉膛内产生直流风。通过设计正交试验,将具有不同角度的煤粉圈和外风圈进行组合并建立三维模型进行煤粉燃烧数值模拟,正交结果分析得出煤粉圈和外风圈上通孔的仰角角度为显着影响因素,而倾角角度为次要影响因素,并得出了一组较为合理的角度方案。以较为合理的角度方案为基础,分析了预混室尺寸对煤粉燃烧过程的影响,并得出一个较优的预混室尺寸,在此基础上研究了新型燃烧器对煤粉种类的适应性以及煤粉颗粒直径对煤粉燃烧过程的影响。该论文有图40幅,表25个,参考文献65篇。
王鹏涛[9]（2019）在《深度空气分级煤粉低氮燃烧模拟与实验研究》文中认为2018年我国煤炭消费总量36.8亿吨,其中约80%的煤用于直接燃烧。目前针对燃煤锅炉氮氧化物排放执行100mg/Nm3标准,但是由于排放源密集、空气污染物容量受限,发达地区已经执行了NOx排放限值为50mg/Nm3的超低排放标准。采用烟气后处理技术可实现煤粉工业锅炉NOx超低排放,但烟气后处理技术投资及运行成本高,经济性差。因此,针对煤粉工业锅炉,如何降低锅炉初始NOx排放是行业研究的难点和热点。从技术和经济角度出发,在众多低氮燃烧技术中,空气分级燃烧一直是应用最广泛的控制燃煤锅炉NOx排放的措施。为了降低煤粉工业锅炉初始NOx排放,提高深度空气分级煤粉燃烧模型准确性,通过数值模拟与实验相结合的方法,改进了煤粉燃烧模型,并探究了深度空气分级下煤粉燃烧特性及NOx生成等问题。首先,基于焦炭气化反应动力学,改进传统煤粉燃烧模型并修正NOx预测模型参数;其次,在高温滴管炉上开展深度空气分级实验研究,并针对滴管炉采用煤粉燃烧改进模型开展数值计算,验证模型的准确性;再次,针对煤科院40t/h煤粉工业锅炉,采用煤粉燃烧改进模型进行数值计算,研究火上风率和火上风配风高度对燃烧特性及NOx生成的影响规律;最后,针对较佳的深度分级工况进行工程试验,检验改进模型的准确性及煤粉工业锅炉深度空气分级燃烧的低氮效果。本论文的研究内容和取得的研究成果包括以下几个方面:（1）基于高温滴管炉的深度空气分级数值模拟与实验研究。将焦炭气化反应与传统煤粉燃烧模型耦合,建立了煤粉燃烧改进模型,并针对高温滴管炉进行数值计算;开展了高温滴管炉深度空气分级实验研究。研究结果表明:改进模型较为准确地刻画了深度空气分级工况下还原区的特征,且定量的预测了还原性气体CO与H2的浓度。煤粉燃烧改进模型用于预测深度空气分级燃烧具有较高的准确性。（2）40t/h煤粉工业锅炉深度空气分级数值模拟研究。首先,建立了几何模型并进行了计算域网格划分及网格无关性检验;其次,采用经过验证的改进模型,探究了火上风率对煤粉燃烧、燃烧器内空气动力场及NOx生成的影响;最后,探究了火上风配风高度对NOx生成等的影响。研究结果表明:当火上风率由0增加至45%时,锅炉初始NOx排放浓度由692mg/m3下降至421mg/m3,降幅39.2%;双锥燃烧器出口烟气平均温度增加317K,且燃烧器内温度分布更加均匀;双锥燃烧器出口烟气流速降低27m/s,燃烧器内速度场分布更加均匀。另外,双锥燃烧器内回流区并未受到旋流二次风量降低的影响,煤粉在双锥燃烧器内着火及稳定燃烧不会受到影响。双层配风低氮效果较好,但是会造成焦炭转化率的降低,较佳的火上风配风高度为6.45m。（3）煤粉工业锅炉空气分级低氮燃烧工程试验研究。以煤科院某40t/h煤粉工业锅炉为研究对象,首先研究了锅炉不采用空气分级燃烧技术下,锅炉负荷及氧含量对NOx排放的影响;其次,研究了空气分级燃烧工况下,火上风率对NOx排放的影响,并分析了双锥燃烧器内和炉膛沿程烟气温度及组成的变化规律。研究结果表明:满负荷下随火上风率增加,锅炉NOx初始排放浓度逐渐降低。当火上风率为30%时,锅炉初始NOx排放浓度由630mg/m3降低至409mg/m3,降幅35%;双锥燃烧器内烟气流速降低,炉膛上部温度升高40K,炉膛中部温度基本不变;双锥燃烧器内烟气温度及组成变化规律与改进模型预测结果一致,均揭示了深度空气分级下煤粉由热解、燃烧反应向气化反应转变的过程。煤粉燃烧改进模型具有较高的准确性,深度空气分级低氮燃烧技术可有效降低40t/h煤粉工业锅炉初始NOx排放浓度。
张俊[10]（2019）在《240t/h四角切圆锅炉煤种适应性研究》文中提出面向现役锅炉运行的宽范围煤种适应性研究,是近年来热电联产机组急需解决的关键技术问题。论文围绕一台240 t/h四角切圆的热电联产锅炉,在原设计无烟煤基础上,在不改变锅炉主体结构的前提下,通过对现有燃烧器的改造,扩大至劣质烟煤的燃烧。随着燃料应用范围拓宽,必须对锅炉的制粉系统、炉内燃烧、传热、烟气侧换热、飞灰、脱硫脱硝等相关系统的运行影响进行全面的分析和评判。论文通过分析现有煤粉锅炉燃烧器运行现状,提出以开缝钝体燃烧器替换现有的浓淡分离型燃烧器,在不改变燃烧器喷口尺寸,仅将各一次风喷嘴在一定长度内进行置换,以适应低热值烟煤的燃烧。本文对拟选用的五种典型烟煤的燃烧特性进行实验分析,通过与原设计煤种在工业分析、元素分析、发热量分析、灰熔点测试和灰成分分析等进行比对,探讨了由无烟煤改烧烟煤后对一次风温、风速、烟气量、飞灰量等的变化,提出了对制粉系统运行参数的调整策略。在此基础上,分析了乏气风、助燃风和SOFA风的合理分配以维持适宜的炉膛出口烟温。通过煤质特性分析及相应的入炉运行参数调整,利用FLUENT 16.0软件模拟了不同煤种在炉内的燃烧过程,得到炉内燃烧的温度场、速度场、壁面热流密度、组分浓度分布以及炉膛出口参数,探寻燃烧器改变后煤种变化对炉内过程的响应,分析了锅炉燃烧烟煤的工况适应性。结果表明,由无烟煤改烧烟煤后,炉内切圆燃烧状况良好,炉膛总体壁面平均热流密度与设计煤种工况基本一致。由于着火延迟,烟煤工况下燃烧火焰中心位置略有抬高,燃烧器区域温度水平较设计煤种工况低100℃左右,因低热值烟煤入炉量的增加近似抵消炉内放热和炉膛传热的差异,模拟研究发现炉膛中上部温度水平与设计煤种工况基本相当,炉膛出口烟气温度与设计煤种相似。烟煤燃烧时炉膛中心CO浓度增加较明显,燃烧器区域四周炉壁和燃烧器射流区域O2浓度较高,维持一个相对高氧浓度的环境,有利于防止水冷壁结渣和高温腐蚀。同时,考虑到燃料量的增加导致飞灰量的加大（满负荷时约增加10%左右）,而烟煤工况总烟气量略有减小,模拟结果表明锅炉出口烟气速度略有减小,烟气密度无明显变化,增加的飞灰量对锅炉运行不会造成严重影响。论文结合现场实际,以较小的改造实现对现有锅炉的燃烧调控,通过本文的研究,为宽范围煤种的使用提供了依据,也为同类燃烧系统改造和运行优化调整提供了一种有效的方法。
二、煤粉在四角切向燃烧煤粉锅炉炉膛内的燃烧行为（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、煤粉在四角切向燃烧煤粉锅炉炉膛内的燃烧行为（论文提纲范文）
（1）600MW前后墙对冲燃煤锅炉侧墙CO富集与优化研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 煤粉锅炉前后墙燃烧的设计特性 |
| 1.3 前后墙燃烧实际运行存在的问题 |
| 1.4 研究现状 |
| 1.4.1 前后墙对冲燃烧锅炉的热态燃烧与数值模拟研究 |
| 1.4.2 影响前后墙对冲燃烧锅炉内CO分布的因素 |
| 1.4.3 减轻侧墙CO富集的措施 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 设备概况与研究方法 |
| 2.1 设备概况 |
| 2.1.1 锅炉结构与设计参数 |
| 2.1.2 HT-NR3低NO_x燃烧器结构与设计参数 |
| 2.2 锅炉运行状态测试 |
| 2.2.1 试验工况与方法 |
| 2.2.2 试验结果与存在的问题 |
| 2.3 研究方法 |
| 2.3.1 数学模型 |
| 2.3.2 锅炉几何建模与网格设计 |
| 2.3.3 模型边界条件与网格无关化验证 |
| 2.4 模型的验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 前后墙对冲燃烧锅炉CO分布规律形成机制研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 风煤混合特性 |
| 3.2.1 风、煤扩散系数与风/煤混合系数定义 |
| 3.2.2 沿炉膛宽度CO浓度分布特征 |
| 3.2.3 风煤混合特性与CO分布特性的关联分析 |
| 3.2.4 影响风煤混合特性的主要参数分析 |
| 3.3 影响煤粉扩散特性的因素分析 |
| 3.3.1 一、二次风与燃尽风扩散系数定义 |
| 3.3.2 配风扩散性能分析 |
| 3.3.3 炉膛气流结构特性 |
| 3.3.4 颗粒粒径对煤粉扩散分布的影响 |
| 3.4 前后墙对冲燃烧锅炉CO分布特征形成原因分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 旋流燃烧器运行与结构参数对炉内风煤分布的影响 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 燃烧器风门特性试验与数值模拟 |
| 4.2.1 试验系统与数值模型介绍 |
| 4.2.2 试验与模拟结果分析 |
| 4.3 燃烧器运行参数对炉内风煤分布的影响 |
| 4.3.1 计算工况与分析方法介绍 |
| 4.3.2 旋流强度对炉内风煤分布的影响 |
| 4.3.3 内二次风率对炉内风煤分布的影响 |
| 4.3.4 一次风率对炉内风煤分布的影响 |
| 4.4 二次风扩口对炉内风煤分布的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 碗式配风对炉内风煤分布与燃烧过程的影响 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 碗式配风数值模拟 |
| 5.2.1 计算工况 |
| 5.2.2 碗式配风对炉内风煤分布的影响 |
| 5.2.3 碗式配风对炉内燃烧过程的影响 |
| 5.3 碗式配风调整试验 |
| 5.3.1 试验工况 |
| 5.3.2 碗式配风试验结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 侧边风对四角涡流强度与炉内燃烧过程的影响 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 侧边风布置方案 |
| 6.3 分析方法介绍 |
| 6.4 前后墙布置侧边风方案 |
| 6.4.1 侧边风与侧墙间距对消涡效果的影响 |
| 6.4.2 侧边风组合方式对炉内燃烧过程的影响 |
| 6.4.3 侧边风率对燃烧效果的影响 |
| 6.5 侧墙布置侧边风方案 |
| 6.5.1 侧边风间距对消涡效果的影响 |
| 6.5.2 侧边风组合方式对炉内燃烧过程的影响 |
| 6.5.3 侧边风率对燃烧效果的影响 |
| 6.6 方案比较 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 作者攻读博士学位期间的主要研究成果 |
| 参加的科研项目 |
（2）煤粉-流化床锅炉炉膛的流动和燃烧特性数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 国内外复合燃烧技术研究现状 |
| 1.1.1 不同燃料混合的复合燃烧技术 |
| 1.1.2 不同燃烧方式的复合燃烧技术 |
| 1.2 煤粉和流化床内流动及燃烧的数值模拟 |
| 1.3 多组分颗粒流动过程的数值模拟 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 煤粉-流化床多组分颗粒流动与反应模型 |
| 2.1 气固流动基本控制方程 |
| 2.1.1 质量守恒方程 |
| 2.1.2 动量守恒方程 |
| 2.1.3 能量方程 |
| 2.1.4 湍流模型 |
| 2.2 传热模型 |
| 2.2.1 对流传热模型 |
| 2.2.2 辐射传热模型 |
| 2.3 燃烧化学反应模型 |
| 2.3.1 煤热解反应模型 |
| 2.3.2 挥发分燃烧模型 |
| 2.3.3 焦炭燃烧模型 |
| 2.3.4 氮氧化物生成反应模型 |
| 2.3.5 二氧化硫生成及脱除反应模型 |
| 2.4 几何模型 |
| 2.4.1 计算区域 |
| 2.4.2 模拟参数的设定 |
| 2.4.3 网格无关性及样本选取 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 煤粉-流化床炉膛内流动特性的数值模拟 |
| 3.1 单床结构模拟结果与分析 |
| 3.1.1 炉膛内气相速度分布 |
| 3.1.2 颗粒相体积浓度和速度分布 |
| 3.1.3 流化风对煤粉切圆形态的影响 |
| 3.1.4 燃烧器横向风对流化床的影响 |
| 3.2 双床结构模拟结果与分析 |
| 3.2.1 炉膛内气相速度分布 |
| 3.2.2 颗粒相浓度和速度分布 |
| 3.2.3 流化风对煤粉切圆形态的影响 |
| 3.2.4 燃烧器横向风对流化床的影响 |
| 3.3 不同负荷比影响与分析 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 煤粉-流化床炉膛内燃烧特性的数值模拟 |
| 4.1 计算参数及边界条件 |
| 4.2 传热特性分析 |
| 4.3 燃烧特性 |
| 4.3.1 固相浓度和反应速率 |
| 4.3.2 气相浓度和反应速率 |
| 4.3.3 NO_x和相应组分浓度及反应速率 |
| 4.3.4 SO_2组分浓度和反应速率 |
| 4.4 污染物排放特性 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 煤粉、流化床以及煤粉-流化床锅炉性能分析 |
| 5.1 煤粉和流化床锅炉热工性能试验结果与分析 |
| 5.2 模拟与实验的验证 |
| 5.3 煤粉锅炉数值模拟结果与分析 |
| 5.3.1 满负荷下锅炉炉内流动和燃烧特性 |
| 5.3.2 低负荷下炉膛温度和组分浓度分布 |
| 5.4 流化床锅炉炉膛燃烧性能的分析 |
| 5.4.1 满负荷下炉内流动和燃烧特性 |
| 5.4.2 低负荷下炉膛温度分布 |
| 5.5 煤粉、流化床和煤粉-流化床炉膛燃烧性能比较与分析 |
| 5.6 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A 煤粉、流化床锅炉效率计算数据 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）预热解气燃烧方式数值模拟及对锅炉性能影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1. 课题研究背景及意义 |
| 1.2. NOx减排技术研究现状 |
| 1.2.1. 煤炭转化技术 |
| 1.2.2. 低氮燃烧技术 |
| 1.2.3. 烟气脱硝技术 |
| 1.3. 预热解气NOx脱除研究现状 |
| 1.4. 煤粉燃烧数值模拟研究现状 |
| 1.5. 本文主要工作内容 |
| 第二章 预热解气燃烧数学模型介绍及选择 |
| 2.1. 基本守恒方程 |
| 2.1.1. 质量守恒方程 |
| 2.1.2. 动量守恒方程 |
| 2.1.3. 能量守恒方程 |
| 2.1.4. 组分平衡方程 |
| 2.2. 湍流模型 |
| 2.2.1. 湍流模型介绍 |
| 2.2.2. k-ε模型 |
| 2.3. 气固两相流模型 |
| 2.3.1. 离散相颗粒模型 |
| 2.3.2. 气相湍流燃烧模型 |
| 2.3.3. 非预混燃烧模型 |
| 2.4. 辐射模型 |
| 2.5. 煤粉颗粒燃烧模型 |
| 2.5.1. 挥发分析出模型 |
| 2.5.2. 焦炭燃烧模型 |
| 2.6. NOx生成模型 |
| 2.6.1. 热力型NOx生成机理 |
| 2.6.2. 燃料型NOx生成机理 |
| 2.7. 预热解气对NOx减排的机理 |
| 2.8. 本章小结 |
| 第三章 模拟对象及模型综述 |
| 3.1. 锅炉系统概况 |
| 3.2. 预热解装置介绍 |
| 3.3. 模型介绍及网格划分 |
| 3.4. 边界条件设置概述 |
| 3.4.1. 入口边界条件 |
| 3.4.2. 出口边界条件 |
| 3.4.3. 壁面边界条件 |
| 3.5. 煤粉燃烧和预热解气燃烧理论计算 |
| 3.5.1. 物料消耗相关计算 |
| 3.5.2. 预热解气比例对风速的影响 |
| 3.6. 本章小结 |
| 第四章 预热解气燃烧模拟结果及分析 |
| 4.1. 预热解气燃烧模型对比验证 |
| 4.1.1. 速度场对比分析 |
| 4.1.2. 温度场对比分析 |
| 4.1.3. NOx分布对比分析 |
| 4.2. 不同热解气比例结果分析 |
| 4.2.1. 温度场对比分析 |
| 4.2.2. 烟气组分场对比分析 |
| 4.2.3. NOx分布对比分析 |
| 4.3. 不同热解气喷口位置结果分析 |
| 4.3.1. 温度场对比分析 |
| 4.3.2. 烟气组分场对比分析 |
| 4.3.3. NOx分布对比分析 |
| 4.4. 不同热解气喷口角度结果分析 |
| 4.4.1. 温度场对比分析 |
| 4.4.2. 烟气组分场对比分析 |
| 4.4.3. NOx分布对比分析 |
| 4.5. 本章小结 |
| 第五章 预热解气燃烧热力计算 |
| 5.1. 工程改造方案概述 |
| 5.2. 热力计算方法推导 |
| 5.3. 热力性能校核 |
| 5.3.1. 额定负荷工况热力计算结果分析 |
| 5.3.2. 75%负荷工况热力计算结果分析 |
| 5.3.3. 50%负荷工况热力计算结果分析 |
| 5.4. 数值模拟与热力计算结果对比分析 |
| 5.5. 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1. 主要研究结论 |
| 6.2. 后续工作及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的论文目录 |
（4）600MW煤粉锅炉燃烧及炉内脱硫模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及目的意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究背景及目的意义 |
| 1.2 烟气脱硫技术简介 |
| 1.2.1 湿法脱硫 |
| 1.2.2 半干法脱硫 |
| 1.2.3 干法脱硫 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国内研究现状 |
| 1.3.2 国外研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 炉内脱硫机理及燃烧数学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 炉内脱硫特点 |
| 2.3 脱硫效率影响因素 |
| 2.3.1 Ca/S的影响 |
| 2.3.2 脱硫颗粒停留时间的影响 |
| 2.3.3 脱硫颗粒直径的影响 |
| 2.4 基本控制方程 |
| 2.5 气相湍流模型 |
| 2.6 气固两相流模型 |
| 2.7 煤粉燃烧数学模型 |
| 2.7.1 挥发分析出模型 |
| 2.7.2 气相燃烧模型 |
| 2.7.3 焦炭燃烧模型 |
| 2.8 辐射换热模型 |
| 2.9 SO_2吸收模型 |
| 2.10 本章小结 |
| 第3章 炉内燃烧模拟及运行实验验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模拟对象说明 |
| 3.2.1 物理模型构建 |
| 3.2.2 燃烧器布置 |
| 3.2.3 网格处理 |
| 3.3 模拟实验的参数及边界设置 |
| 3.4 模拟结果说明 |
| 3.4.1 流场模拟及说明 |
| 3.4.2 温度场模拟及说明 |
| 3.4.3 氧气质量分数模拟及说明 |
| 3.4.4 污染物浓度模拟及说明 |
| 3.5 试验数据与模拟结果的校验及说明 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 不同喷射颗粒直径下的脱硫模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 改造后锅炉模型说明 |
| 4.2.1 改造后物理模型构建 |
| 4.2.2 改造后模型网格划分 |
| 4.2.3 新增喷口及脱硫颗粒参数设定 |
| 4.3 改造后模拟研究说明 |
| 4.3.1 流场分析 |
| 4.3.2 温度场分析 |
| 4.3.3 氧气浓度场分析 |
| 4.3.4 SO_2气体浓度场分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（5）超临界煤粉锅炉变负荷燃烧的数值模拟及配风优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究动态 |
| 1.2.1 基于数值模拟的锅炉燃烧优化研究现状 |
| 1.2.2 基于试验的锅炉燃烧优化研究 |
| 1.2.3 基于数据分析的锅炉燃烧优化研究 |
| 1.2.4 研究现状小结 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第二章 超临界煤粉锅炉燃烧的数值建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 研究对象及网格划分 |
| 2.2.1 锅炉介绍 |
| 2.2.2 几何建模及网格划分 |
| 2.3 数值计算模型 |
| 2.3.1 基本控制方程 |
| 2.3.2 气相湍流模型 |
| 2.3.3 颗粒运动模型 |
| 2.3.4 气相燃烧模型 |
| 2.3.5 挥发分析出模型 |
| 2.3.6 焦炭燃烧模型 |
| 2.3.7 辐射换热模型 |
| 2.3.8 NO_x生成模型 |
| 2.4 边界条件和计算方法 |
| 2.5 数值计算结果可靠性验证 |
| 2.6 基准工况模拟结果分析 |
| 2.6.1 流场 |
| 2.6.2 颗粒分布 |
| 2.6.3 温度场 |
| 2.6.4 各组分分布 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 负荷变化对锅炉燃烧影响的数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 锅炉变负荷运行工况设计 |
| 3.3 负荷变化对炉内参数分布的影响 |
| 3.3.1 炉内流场分析 |
| 3.3.2 炉内温度场分析 |
| 3.3.3 炉内组分分析 |
| 3.3.4 NO_x生成分析 |
| 3.4 负荷变化对锅炉受热面的影响 |
| 3.4.1 对水冷壁的影响 |
| 3.4.2 对屏式过热器的影响 |
| 3.4.3 对水平烟道受热面的影响 |
| 3.5 负荷变化对炉膛出口参数的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 配风对锅炉变负荷燃烧影响的数值试验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 过量空气系数对锅炉燃烧的影响 |
| 4.2.1 对主燃区的影响 |
| 4.2.2 对燃尽区的影响 |
| 4.2.3 炉膛出口参数 |
| 4.3 燃尽风对锅炉燃烧的影响 |
| 4.3.1 对主燃区的影响 |
| 4.3.2 对燃尽区的影响 |
| 4.3.3 对炉膛出口参数的影响 |
| 4.4 一次风对锅炉燃烧的影响 |
| 4.4.1 对主燃区的影响 |
| 4.4.2 对燃尽区的影响 |
| 4.4.3 对炉膛出口参数的影响 |
| 4.5 内外二次风配比 |
| 4.5.1 对主燃区的影响 |
| 4.5.2 对燃尽区的影响 |
| 4.5.3 对炉膛出口参数的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 锅炉变负荷配风优化调整及经济性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 锅炉变负荷配风优化方案 |
| 5.3 配风优化对锅炉燃烧的影响 |
| 5.4 锅炉运行的经济性分析 |
| 5.4.1 锅炉煤耗成本分析 |
| 5.4.2 锅炉NO_x排放成本分析 |
| 5.4.3 磨煤机投运成本分析 |
| 5.4.4 锅炉配风优化前后经济性计算结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文主要工作与结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 硕士期间取得的成果 |
（6）630MW四角切圆煤粉炉燃烧及NOx生成过程的数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展动态分析 |
| 1.2.1 低NOx燃烧技术的发展 |
| 1.2.2 锅炉燃烧过程数值模型研究现状及发展 |
| 1.2.3 四角切圆煤粉炉燃烧过程的数值模拟 |
| 1.3 本文主要研究目标内容及解决的问题 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究目标及解决的问题 |
| 第2章 四角切圆煤粉炉燃烧及NOX生成的数学模型 |
| 2.1 CFD模型 |
| 2.1.1 基本守恒方程组 |
| 2.1.2 流动、传热与燃烧反应模型 |
| 2.2 模拟对象、网格划分与边界条件 |
| 2.2.1 模拟对象 |
| 2.2.2 计算域与网格划分 |
| 2.2.3 边界条件的设置及计算方法 |
| 2.2.4 计算工况 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 模型验证与不同负荷工况模拟结果分析 |
| 3.1 网格无关性 |
| 3.2 模型验证 |
| 3.3 不同负荷工况模拟结果分析 |
| 3.3.1 流动特性 |
| 3.3.2 温度分布特性 |
| 3.3.3 组分浓度分布特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 630MW不同工况模拟结果分析 |
| 4.1 不同运行氧量模拟结果分析 |
| 4.1.1 流动特性 |
| 4.1.2 温度分布特性 |
| 4.1.3 组分浓度分布特性 |
| 4.2 不同燃烧器倾角模拟结果分析 |
| 4.2.1 流动特性 |
| 4.2.2 温度分布特性 |
| 4.2.3 组分浓度分布特性 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 300MW低负荷不同工况模拟结果分析 |
| 5.1 不同燃烧器倾角模拟结果分析 |
| 5.1.1 流动特性 |
| 5.1.2 温度分布特性 |
| 5.1.3 煤粉燃尽率与停留时间分析 |
| 5.1.4 组分浓度分布特性 |
| 5.2 不同燃烧器布置模拟结果分析 |
| 5.2.1 流动特性 |
| 5.2.2 温度分布特性 |
| 5.2.3 组分浓度分布特性 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
（7）复杂气固多射流的涡团结构演化及其相互作用机理的实验和数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 四角切圆燃煤锅炉的研究进展 |
| 1.2.2 气固湍射流高精度数值模拟的研究进展 |
| 1.2.3 气固湍射流实验研究的研究进展 |
| 1.2.4 研究进展的综合评述 |
| 1.3 课题研究思路和目标 |
| 1.3.1 研究思路 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第二章 四角切向射流的涡团结构演化及射流相互作用的可视化实验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验系统 |
| 2.3 试验过程及工况参数 |
| 2.4 图像处理过程及误差分析 |
| 2.5 试验结果与分析 |
| 2.5.1 涡团结构演化机理 |
| 2.5.1.1 涡团结构及演化过程 |
| 2.5.1.2 流体微团运动分析 |
| 2.5.2 四角切圆射流相互作用规律 |
| 2.5.2.1 射流偏斜规律 |
| 2.5.2.2 射流能量耗散规律 |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 气固四角切向射流的三维数理建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于LES-DPM的气固切向射流的数学模型 |
| 3.2.1 气相改进的LES湍流模型 |
| 3.2.2 双向耦合的颗粒运动方程 |
| 3.2.3 四向耦合的颗粒碰撞模型 |
| 3.2.4 模型的数值求解方法 |
| 3.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 气固切向射流的涡团结构演化及气固相互作用机理的数值模拟研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数值模拟对象及计算条件 |
| 4.2.1 计算区域及网格划分 |
| 4.2.2 计算工况及边界条件 |
| 4.2.3 模型验证 |
| 4.3 计算结果与分析 |
| 4.3.1 涡团结构演化规律 |
| 4.3.2 气固相互作用机理 |
| 4.3.2.1 切向射流对颗粒弥散规律的影响 |
| 4.3.2.2 弥散颗粒对切向湍流的影响 |
| 4.4 本章小节 |
| 参考文献 |
| 第五章 四角切向煤粉湍流燃烧的三维数理建模 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于LES-DPM-PDF的煤粉湍流燃烧的数学模型 |
| 5.2.1 气相改进的LES湍流模型 |
| 5.2.2 煤粉颗粒控制方程 |
| 5.2.3 煤粉燃烧模型 |
| 5.2.4 P-1辐射模型 |
| 5.2.5 NOx生成机理及模型 |
| 5.2.6 模型的数值求解方法 |
| 5.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 四角切向煤粉湍流燃烧的数值模拟研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 数值模拟对象及计算条件 |
| 6.2.1 计算区域及网格划分 |
| 6.2.2 计算工况及边界条件 |
| 6.3 计算结果与分析 |
| 6.3.1 燃煤粒径对煤粉湍流燃烧的影响 |
| 6.3.1.1 煤粉颗粒弥散规律 |
| 6.3.1.2 煤粉颗粒燃烧特性 |
| 6.3.1.3 湍流燃烧火焰扩散特性 |
| 6.3.1.4 污染物分布规律 |
| 6.3.2 燃烧气氛对煤粉湍流燃烧的影响 |
| 6.3.2.1 煤粉颗粒弥散规律 |
| 6.3.2.2 煤粉颗粒燃烧特性 |
| 6.3.2.3 湍流燃烧火焰扩散特性 |
| 6.3.2.4 污染物分布规律 |
| 6.4 本章小节 |
| 参考文献 |
| 第七章 660MW超超临界煤粉锅炉低氮燃烧的数值模拟研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 660MW四角切圆煤粉炉的三维数理模型 |
| 7.2.1 煤粉锅炉结构 |
| 7.2.2 数学模型 |
| 7.2.2.1 气固两相湍流流动模型 |
| 7.2.2.2 煤粉挥发及焦炭燃烧模型 |
| 7.2.2.3 炉膛辐射模型 |
| 7.2.2.4 NO_x生成机理及模型 |
| 7.2.2.5 模型的数值求解方法 |
| 7.2.3 物理建模和网格划分 |
| 7.2.4 主要参数和工况设计 |
| 7.3 数值模拟结果分析 |
| 7.3.1 数值模拟预测结果与工程试验验证 |
| 7.3.2 煤粉火焰燃烧特性 |
| 7.3.3 污染物排放特性 |
| 7.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 主要研究成果及创新点 |
| 8.2 进一步研究展望 |
| 作者简介 |
| 学术论文及专利 |
| 一、学术期刊论文 |
| 二、参与会议 |
| 三、授权专利 |
| 项目资助/基金 |
| 致谢 |
（8）新型低NOx燃烧器结构优化及数值模拟研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 背景 |
| 1.2 NO_x生成机理及控制技术简介 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.4 研究意义与工作内容 |
| 2 新型低氮旋流煤粉燃烧器 |
| 2.1 旋流煤粉燃烧器气流特性 |
| 2.2 旋流煤粉燃烧器类型 |
| 2.3 新型旋流煤粉燃烧器 |
| 2.4 现有新型燃烧器缺陷 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 模型选择与冷流场分析 |
| 3.1 模型选择 |
| 3.2 边界条件设定 |
| 3.3 求解参数设置 |
| 3.4 计算步骤及收敛的判断标准 |
| 3.5 简单模型建立与冷流场分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 新型燃烧器热态数值模拟 |
| 4.1 燃烧系统介绍 |
| 4.2 模型构建与网格划分 |
| 4.3 影响因素 |
| 4.4 角度优化 |
| 4.5 预混室尺寸优化 |
| 4.6 不同煤种燃烧温度场比较 |
| 4.7 煤粉粒径对煤粉燃烧过程的影响 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）深度空气分级煤粉低氮燃烧模拟与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景和意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 燃煤氮氧化物生成机理 |
| 1.2.2 低氮燃烧技术研究现状 |
| 1.2.3 双锥逆喷低氮燃烧器研究现状 |
| 1.3 论文研究目标和主要内容 |
| 1.3.1 论文研究目标 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.3.3 技术路线图 |
| 第2章 基于FLUENT的煤粉燃烧改进模型建立 |
| 2.1 煤燃烧物理与化学反应过程 |
| 2.2 煤粉燃烧数学模型 |
| 2.2.1 流动基本方程 |
| 2.2.2 连续相湍流流动模型 |
| 2.2.3 离散相流动模型 |
| 2.2.4 挥发份热解析出模型 |
| 2.2.5 煤粉燃烧均相化学反应动力学模型 |
| 2.2.6 煤粉燃烧非均相化学反应动力学模型 |
| 2.2.7 辐射模型 |
| 2.2.8 NO_x生成模型 |
| 2.3 材料特性 |
| 2.4 离散化方法 |
| 2.5 求解器 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 高温滴管炉深度空气分级模拟与实验研究 |
| 3.1 滴管炉实验系统 |
| 3.1.1 炉膛本体 |
| 3.1.2 煤粉给料系统 |
| 3.1.3 配气系统 |
| 3.1.4 冷却水系统 |
| 3.1.5 控制系统 |
| 3.1.6 烟气分析仪 |
| 3.2 煤质特性 |
| 3.2.1 煤粉工业分析和元素分析 |
| 3.2.2 配风量计算 |
| 3.3 实验与模拟工况 |
| 3.4 网格划分及边界条件设置 |
| 3.4.1 模型建立及网格无关性检验 |
| 3.4.2 边界条件设置 |
| 3.5 实验与数值模拟结果对比分析 |
| 3.5.1 还原性气氛 |
| 3.5.2 燃烧特性 |
| 3.5.3 云图分析 |
| 3.5.4 NO_x排放特性 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 40t/h煤粉工业锅炉深度空气分级数值模拟研究 |
| 4.1 计算模型及计算对象 |
| 4.2 计算域网格划分及无关性检验 |
| 4.3 火上风率对NO_x排放的影响 |
| 4.3.1 数值模拟方案 |
| 4.3.2 边界条件设置 |
| 4.3.3 模拟结果分析 |
| 4.4 火上风配风高度对NO_x排放的影响 |
| 4.4.1 数值模拟方案 |
| 4.4.2 模拟结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 煤粉工业锅炉空气分级低氮燃烧工程试验研究 |
| 5.1 空气不分级燃烧试验 |
| 5.1.1 不同负荷下NO_x排放 |
| 5.1.2 不同锅炉出口氧含量下NO_x排放 |
| 5.2 火上风布置及测点示意图 |
| 5.3 空气分级低氮燃烧试验 |
| 5.3.1 满负荷下火上风率的影响 |
| 5.3.2 36t/h及38t/h负荷下火上风率的影响 |
| 5.3.3 30t/h负荷下火上风率的影响 |
| 5.3.4 25t/h负荷下火上风率的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（10）240t/h四角切圆锅炉煤种适应性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 2 锅炉概况及燃料基础分析 |
| 2.1 锅炉概况 |
| 2.2 锅炉运行问题及对策 |
| 2.3 烟煤煤质特性分析 |
| 2.4 改烧烟煤的调整策略及影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 锅炉燃烧数值模拟 |
| 3.1 锅炉模型与网格划分 |
| 3.2 数学模型选择 |
| 3.3 边界条件和求解方法 |
| 3.4 数值模拟结果及验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于数值模拟的煤种适应性分析 |
| 4.1 速度分布和温度分布 |
| 4.2 壁面热流和组分分布 |
| 4.3 煤种适应性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 全文总结及建议 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续工作建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、煤粉在四角切向燃烧煤粉锅炉炉膛内的燃烧行为（论文参考文献）
- [1]600MW前后墙对冲燃煤锅炉侧墙CO富集与优化研究[D]. 谢晓强. 浙江大学, 2021(01)
- [2]煤粉-流化床锅炉炉膛的流动和燃烧特性数值模拟[D]. 王林. 哈尔滨工业大学, 2020
- [3]预热解气燃烧方式数值模拟及对锅炉性能影响研究[D]. 徐嘉叶. 上海发电设备成套设计研究院, 2020(08)
- [4]600MW煤粉锅炉燃烧及炉内脱硫模拟研究[D]. 韩晴. 哈尔滨理工大学, 2020(02)
- [5]超临界煤粉锅炉变负荷燃烧的数值模拟及配风优化[D]. 袁来运. 东南大学, 2019
- [6]630MW四角切圆煤粉炉燃烧及NOx生成过程的数值模拟[D]. 吴泽君. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [7]复杂气固多射流的涡团结构演化及其相互作用机理的实验和数值模拟研究[D]. 孙文静. 东南大学, 2019
- [8]新型低NOx燃烧器结构优化及数值模拟研究[D]. 东杨. 辽宁工程技术大学, 2019(07)
- [9]深度空气分级煤粉低氮燃烧模拟与实验研究[D]. 王鹏涛. 煤炭科学研究总院, 2019(04)
- [10]240t/h四角切圆锅炉煤种适应性研究[D]. 张俊. 华中科技大学, 2019(01)