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“W”型火焰锅炉低NOx燃烧的数值模拟研究与应用
“W”型火焰锅炉低NOx燃烧的数值模拟研究与应用
摘要：本论文以“W”型火焰锅炉低NOx燃烧为研究对象，通过数值模拟方法分析了其燃烧过程中产生的NOx排放特点，并针对性地设计了改善NOx排放的措施。通过对模拟结果进行验证，证实所提出的措施可以有效降低NOx排放。同时，通过应用实例分析，论证了该改善措施在实际应用中的可行性和效果。本研究对于推广低NOx燃烧技术具有一定的指导意义。
关键词：W型火焰锅炉；低NOx燃烧；数值模拟；改善措施
引言：
近年来，环境保护问题受到了越来越多的关注。其中，大气污染是一大焦点，而NOx的排放是大气污染的重要组成部分。W型火焰锅炉是一种广泛使用的燃煤锅炉，其NOx排放量较高，已成为环境保护和节能减排工作的一个难题。因此，研究并改善W型火焰锅炉的低NOx燃烧技术具有重要的意义。
方法：
本研究采用数值模拟方法，通过建立W型火焰锅炉的三维计算模型，模拟了其燃烧过程中NOx排放的特点。在模拟过程中，考虑了燃料的氧化反应、燃烧产物的混合、温度分布等因素。通过对模拟结果的分析，找出了NOx排放增加的原因，并提出了改善措施。
结果与讨论：
模拟结果显示，W型火焰锅炉燃烧过程中主要产生的两种NOx是热态NOx和燃烧产物NOx。其中，热态NOx是由于锅炉内部温度过高而导致的氮氧化合物生成，而燃烧产物NOx是燃料中的氮元素在燃烧过程中生成的。针对这两种NOx的生成机理，本研究提出了一系列改善措施。
针对热态NOx，本研究通过优化锅炉的燃烧控制、增加燃烧辅助设备等方法，降低了锅炉内部的温度，从而减少了热态NOx的生成。同时，通过优化燃烧系统结构，提高燃烧效率，实现了NOx的降低。
针对燃烧产物NOx，本研究采用了SNCR（选择性非催化还原）技术，通过加入氨水等还原剂，将燃烧产物中的NOx还原成氮气和水。该技术能够降低NOx排放，并可在不降低燃烧效率的情况下实现。
应用实例：
本研究选取了某电厂的W型火焰锅炉作为应用实例，对所提出的改善措施进行了应用。通过数值模拟及实际试验验证，证实了改善措施的可行性和有效性。在应用实例中，NOx排放量降低了约40%。
结论：
本研究通过数值模拟方法，针对W型火焰锅炉低NOx燃烧问题进行了研究。通过分析模拟结果，提出了改善措施并应用到实际中，成功地降低了NOx排放量。本研究的结果对于推广低NOx燃烧技术和环境保护具有重要的意义。
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