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煤粉锅炉富氧燃烧特性实验与数值模拟研究

作　者: 曹阳
导　师: 罗永浩
学　校: 上海交通大学
专　业: 热能工程
关键词: 煤粉锅炉富氧燃烧热重数值模拟
分类号: TK229.63
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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引　用: 1次
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内容摘要

温室效应被认为是造成气候变化的主要原因，多个国家出台了控制CO₂的排放的减排计划，我国是以煤炭为主要能源的国家，目前我国每年消耗约30亿吨的煤，减少燃煤过程中CO₂的排放量是完成我国减排计划的重要手段。在所消费的煤中大约有二分之一被用于发电，并且燃煤电站锅炉是比较固定的CO₂排放源，因此减少燃煤电站的CO₂排放量是未来是较为有效的手段。富氧燃烧技术被认为是未来解决这一问题的技术手段之一。由于富氧燃烧对现有燃煤锅炉有广阔的改造前景，本文以一台300MW亚临界四角切圆煤粉锅炉为研究对象，首先用实验的方法研究典型煤种在富氧条件下的热解、燃烧特性，用以指导进行富氧工况设计，然后针对富氧燃烧的特征，选择合适的炉内湍流流动、传热、燃烧模型，特别是气体辐射传热模型，在FLUENT软件平台上进行相应的模型改进，调整不同氧气浓度，进风量和配风方式，对煤粉富氧燃烧时的燃烧特性以及炉内换热进行数值模拟，分析采用富氧燃烧出现的问题，为今后富氧燃烧的工程应用提出建议。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-15
  1.1 课题的研究背景  9-11
  1.2 富氧燃烧技术简介  11-13
  1.3 本文研究主要内容  13-15
第二章富氧条件下煤粉燃烧与换热的研究进展  15-27
  2.1 O_2/CO_2 下煤粉的反应性研究进展  15-19
  2.2 O_2/CO_2 下煤粉燃烧换热研究进展  19-26
    2.2.1 O_2/CO_2 下煤粉燃烧换热研究实验进展  19-22
    2.2.2 O_2/CO_2 下煤粉燃烧炉内换热模拟研究进展  22-26
  2.3 本章小结  26-27
第三章煤粉富氧燃烧的热重实验研究  27-37
  3.1 实验装置介绍  27-29
  3.2 实验方案介绍  29-30
  3.3 实验结果及分析  30-36
    3.3.1 两种煤在O_2/CO_2 气氛中的实验结果与分析  30-34
    3.3.2 两种煤在O_2/ CO_2 与O_2/ N_2 气氛中的实验对比与分析  34-36
  3.4 本章小结  36-37
第四章煤粉锅炉富氧燃烧的数值模拟  37-71
  4.1 燃烧过程计算模型  37-47
    4.1.1 湍流流动模型  38-40
    4.1.2 湍流燃烧模型  40-41
    4.1.3 颗粒相模型  41-44
    4.1.4 辐射模型  44-47
  4.2 锅炉数值计算参数及建模  47-55
    4.2.1 锅炉概况及网格划分  47-54
    4.2.2 边界条件  54
    4.2.3 各模型选用参数  54-55
  4.3 数值模拟工况设计、结果与分析  55-70
    4.3.1 工况设计  55-56
    4.3.2 基础工况结果  56-61
    4.3.3 富氧燃烧结果  61-70
  4.4 本章小结  70-71
第五章总结  71-72
参考文献  72-75
致谢  75-76
攻读硕士学位期间发表论文目录  76

煤粉锅炉富氧燃烧特性实验与数值模拟研究

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