煤粉燃烧过程中NOx排放的数值模拟.pdf

上海交通大学硕士学位论文煤粉燃烧过程中NOx排放的数值模拟姓名：谭松申请学位级别：硕士专业：热能工程指导教师：吴国江;罗永浩20050217上海交通大学硕士学位论文煤粉燃烧过程中排放的数值模拟摘要煤燃烧过程中会产生大量的污染物如粉尘二氧化硫氮氧化物一氧化碳等这些污染物对我们生活的环境造成很大的危害人们对煤燃烧过程中污染物的生成与控制做了大量的试验和理论研究工作但由于煤燃烧过程的复杂性至今仍有大量的实际燃烧问题尚未得到解决因此加强燃烧过程的理论和试验研究始终具有十分重要的意义本文对煤粉燃烧过程中NOx生成的数值模拟方法进行了全面的综述详细介绍了各种NOx的生成机理讲述了抑制NOx生成的两种重要方法空气分级燃烧和燃料分级燃烧并着重介绍了国内外在煤粉燃烧NOx的模拟方面所作的工作在多功能低NOx燃烧试验台上进行了空气分级和燃料分级的实验研究实验结果表明采用OFA空气分级和天然气再燃的燃料分级能够有效降低煤粉燃烧过程中的NOx排放量本文在对炉内三维动态流动传热和燃烧过程进行数值模拟的基础上采用两种NOx生成模型对燃烧过程中的NOx生成进行了计算采用后处理方法计算NOx的生成并采用双变量的联合PDF方程计算NOx的反应率的时均值计算结果能全面预报锅炉内煤粉燃烧时的气相速度分布温度分布氧浓度分布以及NOx分布通I上海交通大学硕士学位论文过对某实际电站锅炉的空气分级燃烧工况的模拟研究了影响煤粉燃烧过程中NOx排放特性的主要因素结果表明模拟预报的NOx在炉膛内的分布是合理的计算得到的NOx排放浓度与实际结果基本吻合不同的计算工况表明主燃烧区的过量空气系数对NOx生成量的影响较大关键词煤粉锅炉低NOx排放湍流数值模拟实验研究II上海交通大学硕士学位论文NUMERICALSIMULATIONONNOxEMISSIONSINCOALCOMBUSTIONPROCESSABSTRACTPollutantsfromcoalcombustionareamajorenvironmentalproblemsincetheyproducelargeamountofdustsulfurdioxideandnitrogenoxides.Theformationofnitrogenoxide(NOx)incombustionsystemisasignificantpollutantintheenvironmentandthecontrolofNOxemissionsisaworld-wideconcernastheutilizationoffossilfuelcontinuestoincrease.Alotofresearchesonthecontrolofnitrogenoxideshasbeendonehoweversofarmanyrealflamesstillcannotbedescribedandcalculatedpreciselyduetothecomplexinteractionbetweenreactionand