煤粉锅炉NOx排放预测的方法与系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103324991A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103324991103324991A(43)申请公布日2013.09.25(21)申请号201310268956.5(22)申请日2013.06.28(71)申请人广东电网公司电力科学研究院地址510080广东省广州市越秀区东风东路水均岗8号(72)发明人李德波(74)专利代理机构广州华进联合专利商标代理有限公司44224代理人王茹曾旻辉(51)Int.Cl.G06Q10/04(2012.01)G06Q50/06(2012.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书12页说明书12页附图3页附图3页(54)发明名称煤粉锅炉NOx排放预测的方法与系统(57)摘要本发明公开了一种煤粉锅炉NOx排放预测的方法与系统，将实际的煤粉锅炉模型化，并对模型进行网格划分，再采用FLUENT软件模拟锅炉燃烧过程，并求解NOx的浓度，以便了解环境污染程度。由于不需要进行试验，省去了试验装置开支，且相比传统的试验方法更灵活、准确性更高。CN103324991ACN103249ACN103324991A权利要求书1/1页1.一种煤粉锅炉NOx排放预测的方法，其特征在于，包括步骤：建立煤粉锅炉的模型；对所建立的模型进行网格划分；采用FLUENT软件对煤粉锅炉的燃烧过程进行模拟，确定NOx排放的预测模型，并采用所述预测模型计算炉内NOx的浓度。2.根据权利要求1所述的煤粉锅炉NOx排放预测的方法，其特征在于，采用结构网格对煤粉锅炉的模型进行网格划分，并对煤粉锅炉的燃烧器区域和折焰角部分单独进行划分。3.根据权利要求1或2所述的煤粉锅炉NOx排放预测的方法，其特征在于，还包括步骤：将计算所得的NOx浓度与热态试验所得的NOx浓度比较，根据比较结果调整所述预测模型；根据计算所得的NOx浓度，确定煤粉锅炉燃烧器的改造方案。4.根据权利要求1或2所述的煤粉锅炉NOx排放预测的方法，其特征在于，采用挥发分模型、焦炭燃烧模型、辐射传热模型、颗粒运动和气相流动、气相湍流燃烧模型模拟煤粉锅炉内的流动，并得到温度场和组分场分布。5.根据权利要求1或2所述的煤粉锅炉NOx排放预测的方法，其特征在于，在所述预测模型中，选用热力型、燃料型NOx，热力型NOx的[0]预测采用部分平衡法，紊流参数采用混合物参数法。燃料型NOx中焦炭N：挥发份N=0.7：0.3，焦炭N采用NH3模型，挥发份N采用混合模型，Beta表面积采用默认值。6.一种煤粉锅炉NOx排放预测的系统，其特征在于，包括：模型建立模块，用于建立煤粉锅炉的模型；网格划分模块，用于对所建立的模型进行网格划分；NOx预测模块，用于采用FLUENT软件对煤粉锅炉的燃烧过程进行模拟，确定NOx排放的预测模型，并采用所述预测模型计算炉内NOx的浓度。7.根据权利要求6所述的煤粉锅炉NOx排放预测的系统，其特征在于，所述网格划分模块采用结构网格对煤粉锅炉的模型进行网格划分，并对煤粉锅炉的燃烧器区域和折焰角部分单独进行划分。8.根据权利要求6或7所述的煤粉锅炉NOx排放预测的系统，其特征在于，还包括：预测模型调整模块，用于将计算所得的NOx浓度与热态试验所得的NOx浓度比较，根据比较结果调整所述预测模型；燃烧器改造模块，用于根据计算所得的NOx浓度，确定煤粉锅炉燃烧器的改造方案。9.根据权利要求6或7所述的煤粉锅炉NOx排放预测的系统，其特征在于，所述NOx预测模块采用挥发分模型、焦炭燃烧模型、辐射传热模型、颗粒运动和气相流动、气相湍流燃烧模型模拟煤粉锅炉内的流动，并得到温度场和组分场分布。10.根据权利要求6或7所述的煤粉锅炉NOx排放预测的系统，其特征在于，所述NOx预测模块，选用热力型、燃料型NOx，热力型NOx的[0]预测采用部分平衡法，紊流参数采用混合物参数法。燃料型NOx中焦炭N：挥发份N=0.7：0.3，焦炭N采用NH3模型，挥发份N采用混合模型，Beta表面积采用默认值。2CN103324991A说明书1/12页煤粉锅炉NOx排放预测的方法与系统技术领域[0001]本发明涉及锅炉发电技术领域，特别是涉及一种煤粉锅炉Nox排放预测的方法与系统。背景技术[0002]煤粉锅炉中的煤在供应能量的同时，会以粉尘、二氧化硫、氮氧化合物、二氧化碳、灰渣等方式污染环境。随着我国工业燃煤量的剧增，煤燃烧所引起的环境污染问题也日益严重，环境污染问题已成为我国电力工业发展的一个制约因素。不仅如此，它还引起了严重的社会公害问题，比如形成酸雨。[0003]上述环境污染以氮氧化合物即NOx的排放为主，对NOx的测量关系着对煤粉锅炉环境污染问题的治理。传统的方法利用电厂锅炉运行所积累的经验，以及小规模的试验装置所测得的数据