生物质能电厂烟气污染控制的研究

【摘要】： 本文以75t/h燃生物质循环流化床锅炉为研究对象,利用计算流体软件FLUENT对锅炉内的温度场、NO_x的生成以及袋式除尘器中的气流分布进行了数值模拟。由计算结果可知,燃生物质时温度场比燃煤时稍低,且NO_x的排放浓度低于国家规定的排放标准。袋式除尘器未采取气流分布措施时,燃煤和燃生物质时的气流分布不均匀现象均很明显,燃煤时的流场比燃生物质时紊乱;两种烟气都是大部分颗粒以垂直向上的速度为主。加入导流板采取气流分布措施后流场的均匀性得到明显改善。烟气在导流板中间区域大颗粒和小颗粒分离分布在了左右两侧,且都是在绕流。本课题的研究结果可为生物质电厂的烟气污染控制提供参考。 【关键词】：生物质 循环流化床锅炉 燃烧 袋式除尘器 数值模拟
【学位授予单位】：华北电力大学（河北）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：X773
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 引言10-13
• 1.1 生物质能资源及其利用10-11
• 1.2 生物质能电厂现状11-12
• 1.3 本文主要研究内容12-13
• 第二章 生物质燃烧技术13-19
• 2.1 生物质燃料特性13-15
• 2.1.1 元素分析13-14
• 2.1.2 灰分分析14-15
• 2.2 生物质燃料燃烧特性15
• 2.3 生物质燃烧设备15-19
• 2.3.1 生物质层燃炉16-17
• 2.3.2 生物质流化床锅炉17-19
• 第三章 数值模拟基础19-34
• 3.1 数值模拟方法19-20
• 3.1.1 数值模拟相关理论19-20
• 3.1.2 模拟软件FLUENT 简介20
• 3.2 数值求解方法20-21
• 3.2.1 有限差分法20
• 3.2.2 有限容积法20
• 3.2.3 有限元法20-21
• 3.2.4 有限分析法21
• 3.2.5 其它21
• 3.3 数值模拟的模型和方程21-25
• 3.4 离散相模型25-26
• 3.5 燃烧计算的模型和方程26-29
• 3.5.1 挥发份析出模型26
• 3.5.2 燃料的燃烧模型26-27
• 3.5.3 p-1 辐射模型27
• 3.5.4 颗粒相在p-1 模型中的影响27-28
• 3.5.5 湍流的非预混燃烧模型28-29
• 3.6 燃烧生成氮氧化物的模拟计算29-34
• 3.6.1 锅炉中NO_x 的生成特性29-31
• 3.6.2 模拟采用的氮氧化物模型31-34
• 第四章 锅炉燃烧的数值模拟34-44
• 4.1 物理模型和数值计算方法34-36
• 4.1.1 锅炉结构与参数34
• 4.1.2 网格划分和数值方法34-35
• 4.1.3 边界条件35-36
• 4.2 计算结果和分析36-40
• 4.2.1 X=1.2m 截面炉内温度场分布36
• 4.2.2 燃稻壳锅炉Z 方向上温度场分布36-37
• 4.2.3 燃煤锅炉Z 方向上温度场分布37-38
• 4.2.4 燃稻壳锅炉Y 方向上温度场分布38-39
• 4.2.5 燃煤锅炉Y 方向上温度场分布39-40
• 4.3 炉内二氧化碳浓度分析40-41
• 4.4 炉内氧气浓度分析41
• 4.5 炉内氮氧化物浓度分析41-44
• 4.5.1 NO_x 总体分布情况41-42
• 4.5.2 出口NO_x 分布情况42-44
• 第五章 电厂烟气污染物分析44-47
• 5.1 NO_x 分析44
• 5.2 SO_2 分析44
• 5.3 CO_2 分析44-45
• 5.4 生物质锅炉粉尘颗粒分析45-47
• 5.4.1 粉尘颗粒特性45
• 5.4.2 除尘器的选择45-47
• 第六章 袋式除尘器的数值模拟47-61
• 6.1 物理模型和边界条件47-48
• 6.1.1 除尘器本体结构47
• 6.1.2 计算区域的简化47-48
• 6.1.3 边界条件48
• 6.2 结果和分析48-61
• 6.2.1 原除尘器生物质燃烧烟气计算结果及分析48-51
• 6.2.2 原除尘器燃煤烟气计算结果及分析51-54
• 6.2.3 生物质烟气经改进袋式除尘器模型处理的结果分析54-57
• 6.2.4 燃煤烟气经改进除尘器模型处理的结果分析57-61
• 第七章 结论61-63
• 7.1 结论61-62
• 7.2 尚需讨论的问题62-63
• 参考文献63-66
• 致谢66-67
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况67

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