煤粉及電子廢棄物煙氣燃燒過程中NOx生成特性的數(shù)值模擬研究.pdf

1、近年來大氣污染問題日益嚴(yán)重，而NOx是非常重要的大氣污染物，它對環(huán)境和人體健康造成的危害正越來越得到廣泛的重視。燃料的燃燒是NOx生成的主要來源，對我國來說，煤粉燃燒和工業(yè)鍋爐內(nèi)燃燒是其中非常重要的兩個方面。所以本文通過數(shù)值模擬的方法分別研究了不同因素影響下煤粉射流燃燒特性以及NOx生成規(guī)律和不同分層燃燒條件下余熱鍋爐中有機物燃燒特性以及NOx生成規(guī)律。
　　對于煤粉射流燃燒，本文研究了煤粉燃燒過程中不同因素對污染物NOx生成特性

2、的影響，這些因素包括了煤種（煙煤、褐煤和無煙煤）、顆粒的粒徑(d=10～80um)和燃燒氣氛(O2/CO2、 O2/N2，其中O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21％～60％)。對不同煤種，本文采用CPD熱解模型來擬合單方程熱解模型的動力學(xué)參數(shù)，在冷態(tài)和熱態(tài)的模擬結(jié)果與煤粉射流燃燒實驗都基本吻合的基礎(chǔ)上，再分析了NOx的生成特性。結(jié)果表明:不同的煤種、顆粒粒徑、燃燒氣氛以及模擬中考慮Soot模型和燃料N在揮發(fā)分和焦炭中的不同分布都會對污染物NOx的生成產(chǎn)生

3、不同的影響。
　　對于余熱鍋爐內(nèi)電子廢棄物煙氣的燃燒，冶煉電子廢棄物時會產(chǎn)生可燃的有機物煙氣，這些未燃盡的可燃有機物需要在余熱鍋爐內(nèi)燃燼，以防止其進入尾部的煙氣處理系統(tǒng)，增加煙氣處理難度和成本。本文根據(jù)余熱鍋爐入口煙氣中冶煉電子廢棄物所產(chǎn)生可燃有機物濃度變化的情況，用數(shù)值模擬的方法研究了不同分層燃燒下余熱鍋爐內(nèi)的燃燒特性和NOx排放的規(guī)律，對鍋爐噴口分層布置進行優(yōu)化設(shè)計。在對兩種出口邊界條件——壓力出口邊界和出流出口邊界條件進行驗

4、證以及對煙氣中復(fù)雜有機物處理方法比較的前提下，本文具體分析了入口煙氣中有機物質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為2.655％、5％和10％時，不同噴口層數(shù)（2層、3層和4層）和不同噴口分布位置對余熱鍋爐內(nèi)有機物燃燒以及NOx生成的影響。根據(jù)NOx生成和余熱鍋爐熱利用的情況，得到不同有機物濃度下各自的最優(yōu)噴口布置方案。研究表明:當(dāng)入口煙氣中有機物質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同時，為了保證余熱鍋爐內(nèi)燃燒的平穩(wěn)、防止出現(xiàn)局部高溫以及控制NOx生成，模擬所得到的分層燃燒的最佳噴口布置