循環(huán)流化床高溫后燃超低NOx燃燒技術與工程應用

目錄
叢書序
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 煤燃燒過程中NOx生成和還原機理 2
1.3 半焦及煤泥燃燒過程中NOx的生成與排放研究 5
1.4 循環(huán)流化床鍋爐中NOx排放控制技術研究 7
1.5 基于循環(huán)流化床鍋爐的高溫后燃技術 11
第2章 高溫后燃下爐內(nèi)燃料氮的遷移轉(zhuǎn)化特性 13
2.1 試驗物料 13
2.2 試驗系統(tǒng) 15
2.3 試驗方法及樣品分析 16
2.3.1 試驗流程及工況 16
2.3.2 樣品分析方法 16
2.3.3 燃料氮轉(zhuǎn)化比例計算方法 17
2.4 爐內(nèi)過量空氣系數(shù)對飛灰中未燃盡碳特性的影響 17
2.4.1 飛灰中未燃盡碳的反應活性 17
2.4.2 飛灰中未燃盡碳的孔隙結(jié)構(gòu) 20
2.5 爐內(nèi)過量空氣系數(shù)對燃料氮遷移轉(zhuǎn)化的影響 22
2.5.1 爐內(nèi)燃料氮遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律 22
2.5.2 原始NOx排放特性 24
2.6 本章小結(jié) 26
第3章 高溫后燃技術后燃室內(nèi)燃料氮的遷移規(guī)律 27
3.1 試驗物料 27
3.2 試驗裝置及取樣系統(tǒng) 28
3.3 試驗方法及工況 29
3.4 樣品分析 30
3.5 后燃室內(nèi)溫度分布及燃盡特性 30
3.5.1 溫度分布特性 30
3.5.2 后燃室內(nèi)煙氣中CO濃度及飛灰碳含量變化規(guī)律 32
3.6 后燃室內(nèi)燃料氮釋放和轉(zhuǎn)化特性 33
3.6.1 后燃室內(nèi)煙氣中NOx濃度及飛灰氮含量變化規(guī)律 33
3.6.2 燃料氮釋放比例及遷移轉(zhuǎn)化路徑 35
3.7 本章小結(jié) 37
第4章 后燃室后燃風摻混特性及配風方式對NOx排放的影響 39
4.1 后燃風摻混特性冷態(tài)?；囼?39
4.1.1 冷態(tài)模化計算 40
4.1.2 冷態(tài)?；囼炏到y(tǒng) 42
4.1.3 冷態(tài)模化試驗參數(shù)測量及計算 45
4.1.4 冷態(tài)?；囼灲Y(jié)果及分析 47
4.2 后燃風摻混特性的數(shù)值模擬研究 64
4.2.1 幾何模型及網(wǎng)格劃分方法 64
4.2.2 數(shù)學模型 65
4.2.3 邊界條件及離散方法 67
4.2.4 數(shù)值模擬計算結(jié)果 67
4.2.5 后燃風摻混特性影響因素分析 70
4.3 后燃風配風熱態(tài)試驗 77
4.3.1 熱態(tài)試驗物料 78
4.3.2 熱態(tài)試驗系統(tǒng) 79
4.3.3 熱態(tài)試驗流程及工況 79
4.3.4 熱態(tài)試驗樣品分析 80
4.3.5 不同給煤位置的影響 80
4.3.6 后燃風分級布置的影響 83
4.3.7 后燃風通入位置的影響 85
4.4 本章小結(jié) 88
第5章 高溫后燃爐內(nèi)還原性氣氛下的固硫特性 90
5.1 碳熱還原分解CaSO4的機理研究 90
5.1.1 試驗系統(tǒng)與方法 91
5.1.2 石墨還原分解CaSO4的試驗研究 93
5.1.3 半焦還原分解CaSO4的試驗研究 100
5.2 還原性氣氛固硫的管式爐試驗驗證 107
5.2.1 試驗系統(tǒng)與方法 107
5.2.2 CaS的氧化機理研究 107
5.2.3 CaS與CaSO4固固反應機理研究 112
5.3 還原性氣氛固硫的實爐試驗驗證 116
5.3.1 試驗物料 116
5.3.2 試驗系統(tǒng) 117
5.3.3 試驗流程及工況 118
5.3.4 煙氣測量與樣品分析 119
5.4 本章小結(jié) 120
第6章 多煤種高溫后燃超低NOx燃燒與排放特性 121
6.1 試驗物料 121
6.2 試驗系統(tǒng) 121
6.3 試驗工況 122
6.3.1 兗礦干煤泥低NOx排放試驗 122
6.3.2 府谷煤及府谷半焦低NOx排放試驗 123
6.3.3 神木煤及神木半焦低NOx排放試驗 123
6.4 樣品分析 124
6.5 兗礦干煤泥高效燃燒及低NOx排放試驗 124
6.5.1 兗礦干煤泥燃燒過程中溫度分布特性 124
6.5.2 兗礦干煤泥低NOx排放特性 126
6.5.3 飛灰碳元素殘留及粒徑特性分析 128
6.6 府谷煤及府谷半焦高效燃燒及低NOx排放試驗 130
6.6.1 爐膛及后燃室溫度分布特性 130
6.6.2 府谷煤及府谷半焦低NOx排放特性 132
6.6.3 飛灰中C/N元素殘留特性分析 133
6.6.4 飛灰的形貌特征分析 136
6.7 神木煤及神木半焦高效燃燒及低NOx排放試驗 137
6.7.1 爐膛及后燃室溫度分布特性 137
6.7.2 神木煤及神木半焦低NOx排放特性 137
6.8 本章小結(jié) 139
第7章 循環(huán)流化床鍋爐高溫后燃氣固流動數(shù)值計算分析 141
7.1 物理模型 141
7.1.1 計算方法分類 142
7.1.2 氣固曳力模型 144
7.1.3 湍流模型 146
7.1.4 高溫后燃氣固流動計算模型假設 147
7.1.5 后燃風噴口設置評判準則 147
7.1.6 計算環(huán)境及收斂判斷準則 148
7.2 75t/h煤泥循環(huán)流化床鍋爐后燃優(yōu)化配風數(shù)值計算 148
7.2.1 幾何結(jié)構(gòu) 148
7.2.2 網(wǎng)格劃分 148
7.2.3 滿負荷情況下物理模型和邊界條件 149
7.2.4 后燃優(yōu)化配風數(shù)值計算結(jié)果分析 150
7.2.5 小結(jié) 163
7.3 450t/h循環(huán)流化床鍋爐后燃優(yōu)化配風數(shù)值計算 163
7.3.1 幾何結(jié)構(gòu) 163
7.3.2 網(wǎng)格劃分 163
7.3.3 滿負荷情況下物理模型和邊界條件 163
7.3.4 后燃優(yōu)化配風數(shù)值計算結(jié)果分析 164
7.3.5 小結(jié) 171
7.4 300MW循環(huán)流化床鍋爐后燃優(yōu)化配風數(shù)值計算 171
7.4.1 幾何結(jié)構(gòu) 171
7.4.2 網(wǎng)格劃分 171
7.4.3 滿負荷情況下物理模型和邊界條件 171
7.4.4 滿負荷情況下后燃優(yōu)化配風數(shù)值計算結(jié)果分析 172
7.4.5 70%負荷情況下后燃優(yōu)化配風數(shù)值計算結(jié)果分析 193
7.4.6 55%負荷情況下后燃優(yōu)化配風數(shù)值計算結(jié)果分析 200
7.4.7 小結(jié) 204
7.5 本章小結(jié) 204
第8章 循環(huán)流化床高溫后燃超低NOx燃燒技術工程應用 206
8.1 75t/h煤泥循環(huán)流化床高溫后燃超低NOx燃燒技術 206
8.1.1 鍋爐基本設計條件 206
8.1.2 鍋爐總體布置 207
8.1.3 鍋爐主要技術特點 211
8.1.4 鍋爐關鍵部件設計和參數(shù)選取 212
8.1.5 鍋爐的受熱面布置 215
8.1.6 鍋爐高溫后燃低氮系統(tǒng) 216
8.1.7 鍋爐測點布置方案 216
8.1.8 調(diào)試試驗結(jié)果及分析 219
8.1.9 小結(jié) 233
8.2 450t/h循環(huán)流化床高溫后燃超低NOx燃燒技術 233
8.2.1 鍋爐基本設計條件 233
8.2.2 鍋爐總體布置 235
8.2.3 鍋爐關鍵部件設計和參數(shù)選取 237
8.2.4 高溫后燃低氮系統(tǒng) 239
8.2.5 鍋爐受熱面布置 241
8.2.6 試驗結(jié)果及分析 242
8.2.7 小結(jié) 244
8.3 300MW循環(huán)流化床鍋爐高溫后燃低NOx燃燒技術 244
8.3.1 鍋爐基本設計條件 244
8.3.2 鍋爐燃料特性 245
8.3.3 鍋爐總體布置 246
8.3.4 鍋爐脫硝方式 247
8.3.5 鍋爐主要運行參數(shù) 247
8.3.6 超低NOx排放技術方案 247
8.3.7 試驗結(jié)果及分析 249
8.3.8 小結(jié) 254
8.4 本章小結(jié) 254
參考文獻 256