燃煤锅炉SNCR脱硝过程数值模拟研究

基于Fluent软件对670 t/h燃煤锅炉中选择性非催化还原(SNCR)过程进行数值模拟研究.计算结果证明利用这种方法预测锅炉炉膛中大空间、复杂温度场、流场的氮氧化物生成、还原过程的可行性.模拟结果表明喷射截面应该取在平均温度位于SNCR“温度窗口”的中心位置,为了达到更加理想的脱销效果还应充分考虑喷射方向和炉内温度场、流场的的关系,以使还原剂与烟气充分混合和延长其在炉内的停留时间.     

大型燃煤锅炉SNCR脱硝的数值模拟

为了给大型燃煤锅炉采用选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术提供参考和指导,本文借助计算流体力学软件平台Fluent,通过数值模拟的方法研究了一台600 MW燃煤锅炉上的SNCR脱硝过程。计算结果表明大型燃煤锅炉上温降梯度较大,温度适宜进行SNCR脱硝反应的炉内空间较小。根据温度分布,锅炉满负荷运行时,SNCR脱硝系统投用还原剂喷射3区、4区和5区的喷枪比较合适。在氨氮摩尔比为1.1的条件下,该燃煤锅炉上SNCR脱硝效率在27%左右。向炉内喷入少量的添加剂一氧化碳(CO)可以加快SNCR反应的速率,减少NH3漏失。     

基于支持向量机的垃圾焚烧炉SNCR系统优化控制

针对目前垃圾焚烧厂选择性非催化还原(SNCR)系统工程应用中的问题,提出了SNCR控制系统优化方案。引入声波测温系统测量炉膛二维温度场,实现了SNCR系统分区精准喷射还原剂。采用支持向量机建立的SNCR系统模型预测烟气氮氧化物排放浓度的准确率达98.82%。设计了SNCR系统的PLC控制逻辑,可实现对各种工况下还原剂喷入量的精确控制。该优化方案针对性地解决了SNCR系统的工程问题,提高了脱硝效率。     

高温空气燃烧燃气热态试验炉非稳态数值模拟

采用双方程湍流模型、概率密度函数(PDF)燃烧模型和离散坐标(DO)辐射模型，对采用高温空气燃烧技术的燃气热态试验炉炉内工况进行了非稳态数值模拟，预测热态试验炉运行时的炉内温度场、组分场和速度场，由数值模拟结果分析比较了不同喷口间距五喷口燃烧器对炉内工况的影响，为采用高温空气燃烧技术的燃气燃烧器设计提供参考。     

125MW煤粉炉SNCR喷枪布置及脱硝试验研究

对1台125MW煤粉炉进行炉内温度实测和CFD数值模拟,确定适合SNCR脱硝的温度区间位置。设计SNCR还原剂喷枪布置方案,在27m和30m标高布置2层共26只喷枪。根据实际脱硝试验,在氨氮比为2时,能够将NOx由380mg/Nm_3左右降低至约150mg/Nm_3,脱硝效率达到60%。     

SNCR脱硝技术在大型煤粉炉中应用探讨

选择性非催化反应SNCR脱流装置简单经济,操作方便,是一种经济实用的NOx还原技术。介绍了SNCR还原NOx的原理和系统结构。详细讨论了炉内温度、停留时间、还原剂种类等影响SNCR还原NOx化学反应效率的重要因素。为降低还原剂的泄漏,重点指出了几个需要重点考虑的工艺参数。     

空气分级对旋风锅炉燃烧及NOx释放的影响规律

针对纯高碱煤在旋风液态排渣锅炉实际燃烧过程中存在的局部温度高及NOx排放超标等问题,采用数值模拟的方法研究了燃尽风的布置及风量配比等因素对炉内温度场、组分分布特性和NOx排放的影响规律.研究结果显示:燃尽风喷口的布置形成了良好的空气分级燃烧效果,炉内温度整体降低.不同燃尽风工况下,炉内各组分分布规律一致,w(O2)质量...     

选择性非催化脱硝不同还原剂的比较试验研究

SNCR(选择性非催化还原)过程试验是在CRF(Combustjon Research Facility)试验装置上进行的.使用尿素、氨水、(NH4)2CO3、NH4HCO3还原烟气中的NOx,通过雾化喷嘴在CRF炉膛内喷入还原剂.试验结果表明,对于所使用的还原剂随着NH3/NO摩尔比的增加,NO还原效率逐渐提高;对于尿素、氨水、(NH4)2CO3等还原剂,氨氮比为1～2.5,脱硝效率分别为65％～89％、62％～86％、45％～84％;对于NH4HCO3,氨氮摩尔比0.8～1.5,脱硝效率为46％～73％.不同还原剂的温度窗口不同,适宜尿素进行SNCR过程的反应温度最高,氨水最低.     

W型火焰锅炉SNCR过程的数值模拟

W型火焰锅炉,由于燃烧方式和所燃劣质煤种等原因,尾部烟气中NOx的含量大大高于我国环保规定要求.目前的低NOx燃烧技术都不能使其NOx排放量降低到规定范围.随着形势的发展对W型火焰锅炉必须考虑进行尾部烟气脱除NOx,而SNCR技术较为可行.本文针对这一问题利用国际大型计算软件CFX-TASCFLOW对某300MW 型火焰电站锅炉进行了SNCR过程数值模拟.经模拟合理的选择设置了SNCR喷口,分别对SNCR设置前后的炉内燃烧过程的速度场、温度场和NOx浓度分布等进行了准确的数值计算,得出了合理的结论,对采用SNCR技术给予指导.     

切向燃烧煤粉锅炉燃烧和污染物排放的数值模拟

借助FLUENT CFD软件平台，对1台20MW切向燃烧锅炉炉内燃烧流动进行了三维数值模拟。计算了炉内流场、温度场、组分场，还对炉内污染物NO排放规律进行了计算。计算结果显示，整个炉膛空间存在旋转流场，直到炉膛出口还有旋转残余。炉内的温度场的最高温度出现在燃烧器区域，各组分浓度场与温度场都有很大关系，NO的生成主要是在燃烧过程中，沿炉膛高度浓度逐渐减小，与炉膛中氧气组分的浓度也有一定的对应关系。计算结果为工业运行、设计和改造提供了参考。图11参1表6     

高炉煤气蓄热式燃烧器燃烧过程的数值模拟

通过分析高炉煤气的燃料组成特点和主要可燃组分CO和H2的化学反应机理及应用条件,分别选取了两种不同的用于蓄热式燃烧过程的化学反应路径,并完成了对试验烧嘴和试验炉炉内浓度场和温度场的模拟计算。对比试验结果表明：在高炉煤气蓄热式燃烧过程中,选用水汽化反应无论是对CO的分布预测还是对温度的全场分布预测都比单步无逆反应的Lavnov机理精准。     

马蹄形火焰玻璃熔窑燃烧空间流动与传热的数值模拟

对马蹄形火焰玻璃窑炉燃烧空间内的流动、燃烧及辐射传热等过程进行了数值模拟研究,得到了炉内燃烧空间的速度场、温度场、组分浓度分布及燃烧空间向玻璃液面传递的热流分布。探讨了燃烧空间入口的进气角度对炉内温度场和向玻璃面传递的热流的影响,模拟结果表明,当入口的进气角度在5°～10°之间时,传热效果较好。     

10t/h垃圾焚烧锅炉炉内过程数值分析

对一台SZL10-1.25-MJ造纸垃圾焚烧锅炉的炉内过程进行数值模拟,采用Species Transport模型,用标准k-ε湍流模型模拟气相湍流运输,用P-1辐射模型计算辐射传热.分析了炉膛内温度场、速度场和气相各组分浓度场的分布规律,并对模拟结果进行分析与对比,模拟计算结果呈现出与实际炉内过程较好的一致性.     

大型电站锅炉炉内温度场的数值试验研究

运用计算机辅助优化数值试验方法对大型电站锅炉内温度场的特性进行了基础性研究,通过对炉内介质辐射传热的三维数值模拟,得出锅炉炉内温度场分布的相应规律。多数数值试验的计算结果和实际的现场测试结果吻合较好。     

空气分级对锅炉NOx排放影响的数值模拟

借助流体力学计算软件FLUENT,选择合适的数学模型,对某电厂的HG-670/140-11锅炉进行降低氮氧化物排放的数值模拟研究。首先对锅炉的运行情况进行分析,提出空气分级(水平浓淡加燃尽风)的改造方案,着重研究了采用空气分级前后炉内空气动力场、温度场、组分场的变化情况,及对NOx排放的影响。结果表明:炉内切圆完整,炉内充满度好,炉内温度场和组分浓度场的变化规律都符合要求,合理布置燃尽风能有效的降低NOx的排放。计算结果为电站锅炉降低氮氧化物排放提供了参考。     

SOFA投运方式对炉内脱硝过程影响的数值研究

SOFA(分离燃尽风)投运方式是决定燃尽风技术降低NOx排放浓度的关键因素。以某电厂四角切圆锅炉为研究对象,应用Fluent软件研究SOFA投运方式对炉内脱硝过程的影响。结果表明:停运下层燃尽风加深轴向空气分级程度,能够有效减少燃烧过程NOx的产生量,为SNCR(选择性非催化还原)过程提供较低的入口NOx浓度,有效降低NOx和NH3的排放,减少还原剂消耗,实现机组的经济环保运行。喷枪布置在折焰角下方后墙位置易造成氨逃逸引起二次污染和腐蚀水冷壁,影响机组安全稳定运行。     

非催化烟气还原脱硝法脱硝特性的试验研究

在沉降炉脱硝试验平台上,对不同氨剂的选择性非催化还原(SNCR)脱硝特性进行了试验研究.结果表明:反应适宜氨氮比为1.5,氨气、尿素、碳酸氢铵脱硝的最佳温度窗口分别为985～1 030℃、775～1 085℃、760～1 075℃,尿素和碳酸氢铵最大脱硝效率达90%,优于氨气的80%;增大氨氮比或降低烟气氧浓度均可提高SNCR脱硝效率;在以尿素作为还原剂的SNCR脱硝反应过程中,协同加入钠盐添加剂可在保证最大脱硝效率基本不变的前提下,使反应温度窗口由782.9～1 086.3℃拓宽为749.5～1 086.3℃.     

板坯加热炉内加热特性的数值分析

以某公司热轧厂常规与双蓄热烧嘴组合供热的板坯加热炉为研究对象,建立该加热炉炉内流动、传热、燃烧和板坯运动吸热过程的三维物理数学模型,运用CFD仿真技术对其进行详细的数值计算,得到炉内稳态的速度场和温度场分布规律、板坯的升温曲线以及板坯温度分布均匀性,计算结果与"黑匣子"实验测量数据吻合良好。本文给出的板坯加热特性计算方法为研究加热炉新工艺、优化板坯加热温度制度提供了科学依据。     

超临界W形火焰锅炉炉内过程数值模拟

对东方锅炉集团股份有限公司开发的1 900t/h低质量流速垂直管圈超临界W形火焰锅炉进行了全炉膛炉内过程的数值模拟,得到炉内流场、温度场、烟气组分浓度及壁面热流密度的分布,并与同类型锅炉的实测数据进行了对比.结果表明:数值计算得到的炉内流动、炉膛和再热器热偏差以及炉膛出口氧量的分布与同类型锅炉实测趋势相吻合,数值模拟作为试验研究的补充在一定程度上是可以信赖的;得到的炉膛水冷壁壁面热流经修正后可以直接用于锅炉的水动力计算.     

多功能生物质气化炉的优化设计

以高效生物质气化炉为基础,设计测量炉内温度场的实验装置,并对炉体结构的不足进行了分析和改进.优化设计的多功能生物质气化炉,有效地解决了在燃烧过程中存在的温度场分布不均匀、燃烧偏高、容易搭桥、焦油含量多等问题.