一、旋流对煤粉燃烧NO排放影响的数值模拟（论文文献综述）
刘鹏宇,李德波,刘彦丰,陈拓,陈兆立,陈智豪,廖宏楷,冯永新[1]（2022）在《低NOx旋流燃烧器冷态动力场数值模拟研究》文中认为为解决采用OPCC型旋流燃烧器的锅炉出现大面积燃烧器喷口烧毁的问题,基于商用计算流体力学软件Fluent对OPCC型旋流燃烧器开展数值模拟研究,采用控制变量法研究中心风,一次风,内、外二次风风速与旋流燃烧器冷态动力场的关系。结果表明:中心风风速与回流区距喷口距离成正比例关系;中心风风速过小会增加燃烧器喷口烧毁的可能性,风速过大易造成大回流区紊乱。一次风风速过小或较大会分别导致大回流区的轴向长度和径向宽度明显减小。内二次风风速低于一次风风速时,内、外二次风将产生飞边现象,极易诱发因水冷壁沾污结渣和高温腐蚀而导致的水冷壁爆管和炉膛熄火等事故;内二次风风速高于外二次风风速时,大回流区的轴向长度和径向宽度均减小。外二次风主要影响回流区的大小和范围;外二次风风速低于一次风风速时,无法形成良好的回流区;外二次风风速高于内二次风风速且梯度较大时,大回流区轴向长度减小。因此在工程实际中,中心风风速应采用适中的5 m/s,一次风风速应选用适中的22.4 m/s,内二次风风速宜采用高于一次风风速的35.2 m/s,外二次风风速应采用高于内二次风且梯度较小的36.4 m/s。
刘鹏中[2]（2021）在《单锥旋流燃烧器气固流动和燃烧特性的研究》文中研究表明旋流燃烧器是煤粉工业锅炉高效低氮燃烧研究的核心和重点。本文对单锥旋流燃烧器开展冷态模化和煤粉燃烧试验,通过对比一次风粉逆向射流给入方式研究浓淡直流给入时的气固流动和燃烧特性,以及助燃二次风配风方式对其燃烧特性的影响。最终结论如下:（1）相较于一次风粉逆向射流给入方式,单锥旋流燃烧器采用浓淡分离直流给入方式时,预燃室内无回流现象,助燃二次风同一次风粉混合区域较长,颗粒呈现“内粗外细,内浓外淡”分布。煤粉燃烧在预燃室内形成中心高温无氧强还原性气氛,该区域内温度峰值较低且变化较小,无氧区域半径较大且CO平均浓度较高。预燃室外的煤粉火焰形态稳定亮度较低,但火焰行程大幅增加。意味着单锥旋流燃烧器的煤粉浓度场同温度场和组分场耦合合理,着火稳燃能力降低而抑制NOx生成能力较强,同时火焰形态稳定性较好。（2）单锥旋流燃烧器在内外二次风量比为1/2和内二次风旋流数为1.67时,高温无氧强还原性气氛区域的温度峰值以及边壁空气层温度适中,无氧区域半径较大且CO平均浓度较高,预燃室外火焰长度较长且出口直径和发散角度适中。表明燃烧初期着火稳燃能力适中而抑制NOx生成能力以及火焰行程增加,有利于降低NOx含量以及提高燃烧效率。
谢晓强[3]（2021）在《600MW前后墙对冲燃煤锅炉侧墙CO富集与优化研究》文中指出我国电力生产以燃煤发电为主,燃煤发电约占每年发电总量的70%。目前,前后墙对冲燃烧是大型电站锅炉广泛采用的一种燃烧方式。在前后墙对冲燃烧锅炉中,各燃烧器单独组织气流结构、火焰相对独立,因而理论上应该实现较为均匀的燃烧过程和组分浓度分布。但在实际运行中,前后墙对冲燃烧锅炉普遍存在沿炉膛宽度CO浓度分布呈中间低、两边高的现象,燃烧均匀性并不理想,同时侧墙CO富集,加剧了水冷壁结渣、高温腐蚀的风险。本文针对上述现象,通过数值模拟与试验相结合的方法,开展了前后墙对冲燃烧锅炉侧墙CO富集机理与优化技术研究。首先,建立某600MW前后墙对冲燃烧锅炉全尺度数值模型,并对模型结果进行验证。在该模型的基础上,定义炉膛横向风、煤扩散与混合系数,探究风煤混合分布特性与CO分布特性的内在联系,发现炉内气流分布相对均匀,而两侧墙区域存在煤粉富集现象,煤粉的扩散差异导致了炉内燃烧程度不均,从而产生CO浓度偏差。采用氩气示踪法,研究了一、二次风、燃尽风的扩散过程,得出不同配风与煤粉的偏离程度,一次风与煤粉的偏离主要发生在侧墙中心,二次风则提前至炉膛中心,而燃尽风与煤粉的混合程度最差。基于炉膛气流结构特点,阐述了炉内CO分布规律的形成过程,并指出由前后墙风粉气流对冲形成的四角涡流是导致侧墙煤粉聚集,CO浓度偏高的主要原因。其次,针对HT-NR3旋流燃烧器的气固流动特点,研究了旋流强度、内二次风率、一次风率以及外二次风扩口角度对炉内风煤流动与混合过程的影响。减小旋流强度可以使燃烧器气流外围的煤粉比例减少,侧墙区域的煤粉比例随之减少。当旋流强度由0.8降至0时,燃烧器区域侧墙风煤混合系数由1.43降至1.21。而内二次风率对炉内风煤分布则几乎没有影响。一次风率增加将使炉膛中心烟气上升动量增强,煤粉向侧墙的扩散程度减小,一次风率由原23%提升至27%,燃烧器区域侧墙风煤混合系数由1.37减少到1.18。减小外二次风扩口角度同样能在一定程度上减轻煤粉向侧墙的扩散程度,但与其它参数的调解效果一致,均无法消除侧墙富燃料状态。再次,针对前后墙对冲燃烧锅炉内CO浓度偏差,采用现场试验和数值模拟相结合的方式,研究二次风碗式配风对炉内风煤混合与燃烧过程的影响。碗式配风能够有效减轻燃烧器区域侧墙的煤粉富集程度,改善炉内宽度方向上的风煤混合过程,减小CO浓度偏差,降低炉膛出口CO排放和飞灰含碳量,从而提高锅炉燃烧效率。随着碗式配风偏差增大,炉膛出口NOx排放增加,但是当风量偏差不大于10%时,NOx排放浓度变化不大于4.4%。综合燃烧器碗式配风对炉内风煤混合特性和炉膛出口烟气中NOx排放浓度的影响,在燃用常用煤种的条件下,碗式配风的风量偏差宜控制在10%以内。炉膛出口CO、NOx浓度曲线模拟值与现场试验值的变化趋势一致,且实际应用中,碗式配风对CO整体浓度与分布的改善效果更加显着。最后,针对四角涡流与侧墙CO富集的影响机制,提出了侧边风消涡方法,基于四角涡流的结构特点,形成了前后墙与侧墙布置侧边风两种方案,对比分析了喷口位置对消涡效果的影响,并对二者分别开展了优化设计。结果表明,侧墙侧边风的消涡效果较为理想,当喷口间距取2.4m,中、下层侧边风喷口与燃烧器同层布置,上层喷口与燃烧器错层布置时,侧墙近壁CO高浓度区域面积相较于原始工况减少67%,炉膛出口CO排放浓度以及飞灰含碳量略有减少,而NOx质量浓度增加不到6%,综合效果良好。
徐佳琦[4]（2021）在《350MW煤粉炉热一次风作高速燃尽风低NOx改造的数值研究》文中提出我国煤炭作为主要的一次能源,其中绝大部分被用于直接燃烧,如火电厂发电和工业生产等,但煤炭燃烧会产生不利于人体健康并且造成环境污染的物质,如硫氧化物SOX、氮氧化物NOX等。为了满足日趋严格的排放标准,火电厂投入大量成本进行低氮技术的研发和锅炉的改造,以减少尾气中NOX的排放,达到“超低排放”的要求。多数现役300 MW级别机组在设计时并没有采用先进的低氮燃烧技术,NOX排放浓度相对较高,会造成SCR脱硝系统的喷氨量大、脱硝成本上升和空预器堵塞等问题。虽然通过进行低氮燃烧器改造后NOX排放有所下降,但相比于在初始设计就考虑先进低氮燃烧的新建机组,其原烟气NOX排放量仍然偏高约50-100 mg/Nm3。某现役350 MW燃煤锅炉就存在这样的问题,经过低氮燃烧器改造和涂层处理之后,该锅炉在满负荷4个磨煤机工作时,省煤器出口的NOX排放浓度平均值相比同类型机组仍属于偏高水平。因此,本文针对这台现役350 MW锅炉设计参数和运行现状,提出并研究一种利用富余一次风作为高速射流燃尽风来深度降低炉膛出口NOX浓度的新技术——高速燃尽风技术（High-speed Over Fired Air,简称HOFA）。本文主要利用FLUENT软件对该锅炉进行数值模拟,结合现场试验数据来对HOFA技术进行研究。本文首先进行冷态数值模拟研究,建立26 m以上的炉膛模型,模拟单侧和双侧布置HOFA对冷态流场的影响,确立初步改造方案。研究发现虽然双侧方案HOFA在炉膛上部扩散能力和前墙区域覆盖能力有优势,但在关键的穿透能力和覆盖面积上还是单侧方案表现更好,单侧方案表现出更好的刚性。综合比较得出单侧方案的高速燃尽风对流场影响能力更强的结论,确定了实际锅炉改造采用单侧方案的技术路线。在热态数值模拟研究中采用单侧布置,分别从ABC层和AB层一次风中抽取热风做高速燃尽风,对比研究不同抽风方式对炉内燃烧的影响,以确定具体改造方案和运行建议。研究发现ABC层（工况一）取风的工况出口的氧气浓度有所上升,飞灰含碳量大幅度增加,但是NOX浓度和CO浓度均有下降;AB层（工况二）取风的工况虽然飞灰含碳量有较大的回落,CO浓度最低,但NOX排放量是三种工况中最高。对比原始工况出口NOX为335mg/Nm3来看,工况一出口NOX下降了26.43 mg/Nm3,工况二出口NOX上升了5.07 mg/Nm3。结论认为工况一方案比较合适,即从ABC各层分别抽风更能有效降低NOX排放。基于数值模拟结果进行现场HOFA技术改造实施和性能测试,对比研究改造前后参数,研究发现高速射流燃尽风投用后,锅炉燃烧效率和改造前基本一致,炉膛出口温度分布和氧量分布都较为均匀,NOX排放量明显降低。改造后NOX（折算到6%的O2）在满负荷和75%负荷下分别为364.65 mg/Nm3和242.60 mg/Nm3比改造前约降低了33-53 mg/Nm3,脱硝效率分别为8.3%和17.9%,说明高速燃尽风技术在实际应用中能有效地深度降低NOX。在现场试验数据验证了数值模拟方法和结果的准确性后,采用数值模拟方法对高速燃尽风进行深入研究,以期对其他机组应用高速燃尽风技术提供参考。主要研究两种负荷75%和100%以及单、双侧工况在燃烧和减排方面的表现。研究表明:单侧工况下,75%和100%负荷下出口NOX分别为228 mg/Nm3和334 mg/Nm3,而改造前对应实测数据分别为296mg/Nm3和398 mg/Nm3,分别减少了68 mg/Nm3和64 mg/Nm3,对应减排效果为23%和16%,认为锅炉在较低负荷运行下氮氧化物的生成和抑制效果更好。100%负荷下,单侧布置的在主燃区有较大的高浓度CO区域、较少的O2区域和较小的高温区域,使NOX生成量较低。虽然双侧工况的飞灰含碳量有所回落,但其NOX浓度也是所有工况中最高的454 mg/Nm3。对比改造前的出口NOX浓度398 mg/Nm3来看,排放量不降反升,再次证实了认为单侧工况的减排效果优于双侧工况。
袁来运[5]（2019）在《超临界煤粉锅炉变负荷燃烧的数值模拟及配风优化》文中提出随着我国经济结构调整以及风能和光伏等新能源的大规模并网应用,大型燃煤锅炉以低负荷运行状态参与电网深度调峰逐渐成为常态,这也对锅炉的变负荷运行能力提出了更高的要求。当锅炉偏离其设计工况运行时,容易现燃烧效率下降、污染物生成增加、稳燃性下降,甚至出现灭火和受热面超温爆管等问题。为此,本文以某660MW超临界旋流对冲煤粉锅炉为研究对象,深入研究锅炉的变负荷燃烧特性,并深入探讨配风对锅炉变负荷燃烧效率、污染物排放和运行安全性等的影响规律。主要研究内容及结论包括:首先,构建了包括燃烧器在内的锅炉全尺寸三维数理模型,实现了耦合煤粉燃烧、辐射换热和NOx生成的炉内气固两相流动CFD数值计算,并采用现场试验数据对模拟结果进行了对比验证。在此基础上,对锅炉的变负荷燃烧特性进行研究。结果表明:负荷降低时,旋流二次风卷吸能力的降低使得锅炉的稳燃能力下降,并且燃尽风对上升烟气的扰动能力也逐渐降低;炉膛内高温火焰逐渐向主燃区运行燃烧器区域集中,且回流区面积减小,主燃区CO浓度降低,不利于形成还原性氛围;水冷壁上的热流密度逐渐向主燃区集中,屏式过热器由辐射吸收的热量减少,而由对流吸收的热量增加,水平烟道中的烟气流速、温度和受热面的主要吸热区逐渐向烟道壁面处移动;煤粉颗粒在炉膛内的运行速度降低,煤粉在炉内的停留时间大幅增加,炉膛出口NOx排放浓度先下降后上升,80%负荷时达到最低。在此基础上,进一步系统研究了过量空气系数、燃尽风、一次风和内外二次风配比对锅炉变负荷燃烧的影响规律。结果表明:过量空气系数增加将会提高中高负荷运行时的NOx排放浓度,降低煤粉燃烧的稳定性,但有利于降低炉膛出口飞灰含碳量,随负荷的降低,其对炉膛出口飞灰含碳量的影响逐渐下降;燃尽风率增加可提高锅炉中高负荷运行时的燃烧稳定性,降低NOx的排放,随着负荷的降低,其对飞灰含碳量的影响逐渐减小,而对NOx排放浓度的影响逐渐增大;一次风率增加将会增加炉膛出口飞灰含碳量,提高中高负荷时的NOx排放浓度,但可以有效降低低负荷时的NOx排放浓度;内二次风率的增加可提高锅炉燃烧稳定性,降低炉膛出口飞灰含碳量,同时可以减少低负荷时的NOx排放量,但会使中高负荷时的NOx排放浓度增加。最后,基于对锅炉变负荷燃烧特性和变配风数值试验的研究,提出了锅炉变负荷运行的优化配风方案,并对锅炉的变负荷运行进行经济性估算。结果表明:采用优化后的配风方案可明显提高锅炉低负荷燃烧的稳定性,减少固体未完全损失和化学不完全燃烧损失,同时可显着降低低负荷运行时的NOx排放量。在满足锅炉安全运行的情况下,减少磨煤机投运台数,可有效降低由制粉造成的厂用电量。通过对理想情况下锅炉变负荷运行的燃煤成本和脱硝成本进行济性估算,采用优化后的配风方案可明显降低锅炉的运行成本。
孙文静[6]（2019）在《复杂气固多射流的涡团结构演化及其相互作用机理的实验和数值模拟研究》文中进行了进一步梳理随着锅炉单机发电量的上升和污染物减排政策的执行,四角切圆燃煤锅炉凭借其稳定的着火性、简单的操作性和较高的煤种适应性,已成为我国超临界和超超临界锅炉火力发电的主要发电形式,因此对四角切圆煤粉锅炉研究的深度和精度在不断提高。现有对四角切圆煤粉锅炉的研究集中于关注工业尺度燃煤锅炉运行情况,缺乏对其介观多尺度的研究,包括1)煤粉颗粒在复杂多射流中的弥散机理及颗粒对湍流流动的影响规律;2)四角切向射流中煤粉湍流燃烧的过程及污染物生成机理。针对此问题,本文采用实验和数值模拟相结合的方法对四角切向湍射流的涡团结构演化、气固相互作用机理及四角切向煤粉湍流燃烧机理进行深入研究。基于流场显示定性观察和粒子图像测速法（PIV）定量观测相结合的测量方案,构建气固四角切向射流可视化实验测量系统,系统地研究了理想切圆直径、初始气速、固相颗粒粒径对气固切向湍流流动的影响规律,包括气相涡团结构、颗粒弥散规律、切向射流偏斜规律及切向射流能量耗散机理。基于大涡模拟（LES）和颗粒离散模型（DPM）,分别采用双向耦合和四向耦合的气固湍流模型对气固四角切向射流进行数值模拟研究,系统地研究了颗粒碰撞、颗粒初始速度、颗粒载荷率对气固切向射流湍流流动的影响,发现复杂气固多射流中颗粒弥散特性主要受到颗粒粒径的影响,其次为颗粒浓度,最后是湍动能耗散率和颗粒密度,并构建适用于复杂气固多射流的斯托克斯数经验公式。基于双向耦合的大涡模拟和颗粒离散相模型,耦合混合分数概率密度函数（PDF）的非预混燃烧模型,构建切向煤粉湍流燃烧的三维数理模型,系统地研究了煤粉粒径和燃烧气氛对四角切向煤粉湍流燃烧的影响,研究发现适当的颗粒弥散和过量空气系数是煤粉稳定燃烧的基础,从涡团尺度和颗粒尺度分析了颗粒弥散规律对煤粉湍流燃烧的火焰稳定性及烟气组分浓度生成机理的影响。基于煤粉低氮燃烧机理,对采用多层附加燃尽风的低氮燃烧配风方式的大唐南京电厂660MW的四角切圆燃煤锅炉进行工程测试和数值模拟验证,系统地研究了不同分级配风率下的锅炉煤粉燃烧特性和污染物生成机理,为煤粉锅炉低氮燃烧的优化提供工程指导作用。
王家全[7]（2019）在《29MW锅炉燃烧器外二次风率对流场及燃烧特性的影响》文中指出工业锅炉在经济发展及国民生活中起着重要的作用。传统的工业锅炉因燃烧组织方式、锅炉总体工艺水平等因素导致燃烧效率低、污染物排放量高。煤粉工业锅炉具备高效节能、洁净排放的特点,近年来在节能减排的大背景下迅速发展起来,煤粉工业锅炉产业已基本形成。本文以哈尔滨工业大学研发的中心给粉旋流燃烧器为研究对象,研究燃烧器出口的单相流动特性,并将燃烧器应用在29MW煤粉工业锅炉上,通过数值模拟的方法研究燃烧器的燃烧特性以及NOx生成特性,并对运行参数进行合理优化。本文的研究能够为工业煤粉锅炉燃烧器的研发提供参考。首先以单只燃烧器为原型,根据冷态模化准则搭建1:3的单相冷态试验台,通过热线风速仪系统测量燃烧器出口区域的三维速度,研究外二次风和分离二次风率配比以及掺混的烟气量配比对燃烧器出口区域单相流动特性的影响。不同风率配比结果表明:风率配比对回流区尺寸和最大轴向负速度影响较大,风率配比由1:3增加至3:1,回流区最大直径从1.1d增加至1.4d,回流区面积增幅为34%,燃烧器中轴线上最大轴向负速度由3.6m/s增加至9.8m/s。不同烟气量配比结果表明:不同烟气量配比对回流区尺寸和最大轴向负速度影响较大,烟气量配比由0:1增加至1:0,回流区最大直径从1.2d增加至1.3d,回流区面积增幅为19%,燃烧器中轴线上最大轴向负速度由3.4m/s增加至7.0m/s。利用数值模拟研究外二次风和分离二次风风率配比以及掺混的烟气量配比对炉内燃烧特性以及NOx生成特性的影响。通过对炉膛中心面的轴向速度分布、温度分布、O2浓度分布以及NO浓度分布进行分析,并结合炉膛出口的烟气温度和NOx浓度,对外二次风和分离二次风率配比以及掺混的烟气量配比进行优化。不同风率配比的数值模拟结果表明:风率配比为1:3、3:5及9:11时,炉膛出口NOx排放量在227 mg/m3-238mg/m3范围内,风率配比大于9:11时,NOx排放量在227 mg/m3基础上升高幅度为21%。本文推荐外二次风与分离二次风风率配比在1:3至9:11范围内较合适。不同烟气量配比的数值结果表明:烟气量配比为0:1至7:3时,炉膛出口NOx排放量在220 mg/m3-231 mg/m3范围内,烟气量配比为1:0时,炉膛出口NOx排放量为251 mg/m3,在220 mg/m3基础上升高幅度为14%。本文推荐外二次风与分离二次风掺混的烟气量配比在0:1至7:3范围内较合适。
何涛[8]（2019）在《600MW墙式布置对冲燃烧锅炉贴壁风技术研究》文中认为随着越来越多燃煤电厂进行低NOx燃烧技术改造,导致锅炉水冷壁高温腐蚀问题日益突显,其中以对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀问题最为突出,如何在保证该类型锅炉低NOx燃烧的同时不发生高温腐蚀成为了亟待解决的问题。本文以东方锅炉（集团）股份有限公司制造的600MW墙式布置对冲燃烧锅炉为研究对象,借助气固两相流动特性试验和数值模拟的方法研究不同贴壁风结构和运行参数对炉内流动和燃烧特性的影响,为贴壁风技术解决水冷壁高温腐蚀问题提供指导。本文首先在现场锅炉高温腐蚀情况和国内外高温腐蚀治理技术的调研基础上,提出了三种治理锅炉水冷壁高温腐蚀的贴壁风技术方案。然后在实验室搭建了模化比例为1:9的气固两相模化试验台,利用三维PDA测量系统对贴壁风技术方案进行了试验,分别研究了前后墙贴壁风风率、前后墙贴壁风喷口位置、侧墙贴壁风风率、组合式贴壁风风量配比等工况下炉内的气固两相流动特性,结果表明贴壁风风率越大、贴壁风气流的穿透能力越强,贴壁风覆盖区域气固两相轴向平均速度越大、径向和切向平均速度则越小;贴壁风喷口距离燃烧器中心线越近,贴壁风受到燃烧器出口气流的扰动越强,贴壁风气流的穿透能力减弱,贴壁风覆盖区域气固两相平均速度越小。最后通过全炉膛数值模拟的方法对试验得出的最优贴壁风技术方案（采用前后墙贴壁风喷口,贴壁风风率为3%,贴壁风喷口距侧墙的距离为80mm）在原型锅炉上的实施效果进行了模拟,对比了贴壁风技术引入前后炉内温度场、速度场和浓度场的变化情况,结果表明该贴壁风技术方案可以在不影响炉内主燃区速度场、温度场以及炉膛出口参数的情况下,使得贴壁风流经区域的侧墙水冷壁表面O2浓度明显高于2%、CO浓度明显小于1%,破坏了侧墙水冷壁表面的还原性气氛,从而达到治理高温腐蚀的目的。
刘森[9]（2019）在《600MW前后墙旋流对冲锅炉燃烧优化数值模拟》文中提出采用对冲燃烧方式的锅炉煤种适应性强、炉内火焰充满度较好等,因此在燃煤电厂得到广泛应用,在实际运行中,二次风箱燃烧器流量分配不均、燃烧器运行参数不合理以及锅炉运行参数不合理会对锅炉热效率以及污染物排放造成较大的影响。本文采用数值模拟方法,对一台600MW前后墙对冲煤粉燃烧锅炉进行燃烧优化数值模拟研究,为锅炉机组的正常运行提供科学的指导和建议。根据实际的锅炉结构与尺寸,分别建立单层风箱、旋流燃烧器以及全炉膛的几何与数学模型,对锅炉基准工况进行燃烧数值模拟,速度分布、温度分布与各组分浓度分布都较为合理,出口参数的模拟结果与实际测量结果的误差均小于10%。对单层风箱流动特性及优化进行数值模拟研究,同一燃烧器二次风风门开度下,各燃烧器的流量呈现出一定的不均匀与偏差特性;随着二次风风门开度减小,各燃烧器之间流量的不均匀性和偏差增大。适当减小中间及中间两侧燃烧器二次风风门开度,各燃烧器的流量偏差减小,流量分配更加均匀。对新型低NOx旋流燃烧器进行参数优化数值模拟研究,适当增加直流二次风风量,有利于降低NOx生成量,直流二次风风量过大,NOx生成量升高。适当增大三、四次风的旋流角度,会延迟了三、四次风与煤粉混合,可有效降低NOx生成量,旋流角度过大,燃尽率迅速下降,NOx生成量升高。综合各个因素,燃烧器在基准工况风率、旋流角度为35°40°下运行较优。对600MW前后墙对冲燃烧锅炉进行煤粉燃烧数值模拟研究,增大燃尽风风率,燃烧器区域的温度水平降低、CO浓度水平升高,炉内NOx浓度水平明显降低;当燃尽风风率一定时,增大下层燃尽风风量,在下层燃尽风区域的NOx浓度水平明显升高。在倒宝塔配风方式下,炉内CO浓度较高,NOx浓度水平较低,正宝塔配风方式与之相反,均等配风方式下煤粉燃尽率较高。综合考虑,锅炉在均等配风方式下运行,可以较好的实现高效低污染燃烧。
高宇乐[10]（2019）在《低NOx旋流燃烧器结构研究与数值模拟》文中进行了进一步梳理随着“新环境保护法”等政策的实行,节能低氮成为工业燃烧器的主要发展方向,本课题运用机械旋流燃烧技术,通过数值模拟分析了叶片安装角度、叶片旋转速度、空气当量比对燃气燃烧器燃烧特性及NOX排放的影响。本课题自行设计并加工75kW低NOX机械旋流燃烧器,该型燃烧器使用液化石油气作为燃料,外置电机作为旋转动力,电机通过减速齿轮带动旋转叶片,叶片安装角度分别设计为30、45、60、90;叶片旋转速度设计为0、200、400、600、800、1000rad/min;空气当量比设计为0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5:本文使用ANSYS 16.0软件对其燃烧进行数值模拟,研究结果表明:1.圆周旋涡运动在稳定温度场有明显优势,随着叶片安装角度的增大,燃料燃烧更加充分,其中只有90安装角度叶片产生的圆周旋涡运动沿轴线贯穿整个燃烧室,且对应的径向温度与轴向中心温度最低,即在保证燃料充分燃烧同时,有效降低主燃烧区局部高温。2.径向旋流对NO浓度影响大于轴向回流对NO浓度影响,强制旋涡内部存在的峰值低温对降低局部高温有着重要作用。3.燃烧效率是以400rad/min为临界转速,只有叶片转速超过400rad/min才会促进燃料和空气混合,反之降低燃烧效率。4.径向旋流中心涡旋是以400rad/min为临界转速,400rad/min速度内,径向旋流中央存在两个旋涡,在Z=0.72m处,运动近似符合自由旋涡运动规律,切向速度峰值发生在两个涡心边界交界处,而400rad/min速度外,径向旋流中央只有一个旋涡,即强制旋涡,切向速度峰值发生在强制旋涡与自由旋涡交界处,运动符合圆周旋涡运动,强制旋涡内包含峰值高温区与峰值低温区,而涡心位于高温区。5.选择90安装角度叶片,对应的转速为800-1000rad/min,空气当量比1.3时,此时既能实现燃烧效率,又可以满足燃烧室出口NO浓度较低,同时对应的燃烧室中心轴线温度相对均衡。
二、旋流对煤粉燃烧NO排放影响的数值模拟（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、旋流对煤粉燃烧NO排放影响的数值模拟（论文提纲范文）
（1）低NOx旋流燃烧器冷态动力场数值模拟研究（论文提纲范文）
| 1 模型介绍及数值模拟 |
| 1.1 模型概况 |
| 1.2 网格划分及无关性检验 |
| 1.3 模型选择与工况设置 |
| 2 冷态数值模拟与结果分析 |
| 2.1 OPCC燃烧器冷态流场特性 |
| 2.2 中心风风速对动力场的影响 |
| 2.3 一次风风速对动力场的影响 |
| 2.4 内二次风风速对动力场的影响 |
| 2.5 外二次风风速对动力场的影响 |
| 2.6 工程实验验证 |
| 3 结论 |
| 项目简介： |
（2）单锥旋流燃烧器气固流动和燃烧特性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 旋流燃烧器分类 |
| 1.2.1 电站锅炉旋流燃烧器 |
| 1.2.2 工业锅炉旋流预燃室燃烧器 |
| 1.3 旋流燃烧器的研究现状 |
| 1.3.1 旋流燃烧器气固相冷态试验研究 |
| 1.3.2 旋流燃烧器热态试验研究 |
| 1.3.3 一次风粉给入方式研究 |
| 1.4 研究目的和研究内容 |
| 1.4.1 研究对象 |
| 1.4.2 研究目的 |
| 1.4.3 研究内容 |
| 1.4.4 技术路线图 |
| 2 试验台架及测量 |
| 2.1 单锥旋流燃烧器冷态模化试验 |
| 2.1.1 气固两相流试验台 |
| 2.1.2 气固两相流测量原理 |
| 2.1.3 试验工况参数 |
| 2.2 单锥旋流燃烧器煤粉燃烧试验 |
| 2.2.1 燃烧器性能测试平台 |
| 2.2.2 测量原理及方法 |
| 2.2.3 煤种及工况参数 |
| 3 风粉给入方式对燃烧器气固流动和燃烧特性影响的研究 |
| 3.1 风粉给入方式对气固流动特性的影响 |
| 3.1.1 气固两相速度分布 |
| 3.1.2 颗粒粒径和浓度分布 |
| 3.2 风粉给入方式对煤粉燃烧特性的影响 |
| 3.2.1 预燃室内温度和组分浓度分布 |
| 3.2.2 预燃室外火焰形态和尺寸波动 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 二次风配风方式对浓淡直流燃烧特性影响的研究 |
| 4.1 不同内外二次风量比对燃烧器性能的影响 |
| 4.1.1 预燃室内温度和组分浓度分布 |
| 4.1.2 预燃室外火焰形态和尺寸波动 |
| 4.2 不同内二次风旋流数对燃烧器性能的影响 |
| 4.2.1 预燃室内温度和组分浓度分布 |
| 4.2.2 预燃室外火焰形态和尺寸波动 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 总结及展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（3）600MW前后墙对冲燃煤锅炉侧墙CO富集与优化研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 煤粉锅炉前后墙燃烧的设计特性 |
| 1.3 前后墙燃烧实际运行存在的问题 |
| 1.4 研究现状 |
| 1.4.1 前后墙对冲燃烧锅炉的热态燃烧与数值模拟研究 |
| 1.4.2 影响前后墙对冲燃烧锅炉内CO分布的因素 |
| 1.4.3 减轻侧墙CO富集的措施 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 设备概况与研究方法 |
| 2.1 设备概况 |
| 2.1.1 锅炉结构与设计参数 |
| 2.1.2 HT-NR3低NO_x燃烧器结构与设计参数 |
| 2.2 锅炉运行状态测试 |
| 2.2.1 试验工况与方法 |
| 2.2.2 试验结果与存在的问题 |
| 2.3 研究方法 |
| 2.3.1 数学模型 |
| 2.3.2 锅炉几何建模与网格设计 |
| 2.3.3 模型边界条件与网格无关化验证 |
| 2.4 模型的验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 前后墙对冲燃烧锅炉CO分布规律形成机制研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 风煤混合特性 |
| 3.2.1 风、煤扩散系数与风/煤混合系数定义 |
| 3.2.2 沿炉膛宽度CO浓度分布特征 |
| 3.2.3 风煤混合特性与CO分布特性的关联分析 |
| 3.2.4 影响风煤混合特性的主要参数分析 |
| 3.3 影响煤粉扩散特性的因素分析 |
| 3.3.1 一、二次风与燃尽风扩散系数定义 |
| 3.3.2 配风扩散性能分析 |
| 3.3.3 炉膛气流结构特性 |
| 3.3.4 颗粒粒径对煤粉扩散分布的影响 |
| 3.4 前后墙对冲燃烧锅炉CO分布特征形成原因分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 旋流燃烧器运行与结构参数对炉内风煤分布的影响 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 燃烧器风门特性试验与数值模拟 |
| 4.2.1 试验系统与数值模型介绍 |
| 4.2.2 试验与模拟结果分析 |
| 4.3 燃烧器运行参数对炉内风煤分布的影响 |
| 4.3.1 计算工况与分析方法介绍 |
| 4.3.2 旋流强度对炉内风煤分布的影响 |
| 4.3.3 内二次风率对炉内风煤分布的影响 |
| 4.3.4 一次风率对炉内风煤分布的影响 |
| 4.4 二次风扩口对炉内风煤分布的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 碗式配风对炉内风煤分布与燃烧过程的影响 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 碗式配风数值模拟 |
| 5.2.1 计算工况 |
| 5.2.2 碗式配风对炉内风煤分布的影响 |
| 5.2.3 碗式配风对炉内燃烧过程的影响 |
| 5.3 碗式配风调整试验 |
| 5.3.1 试验工况 |
| 5.3.2 碗式配风试验结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 侧边风对四角涡流强度与炉内燃烧过程的影响 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 侧边风布置方案 |
| 6.3 分析方法介绍 |
| 6.4 前后墙布置侧边风方案 |
| 6.4.1 侧边风与侧墙间距对消涡效果的影响 |
| 6.4.2 侧边风组合方式对炉内燃烧过程的影响 |
| 6.4.3 侧边风率对燃烧效果的影响 |
| 6.5 侧墙布置侧边风方案 |
| 6.5.1 侧边风间距对消涡效果的影响 |
| 6.5.2 侧边风组合方式对炉内燃烧过程的影响 |
| 6.5.3 侧边风率对燃烧效果的影响 |
| 6.6 方案比较 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 作者攻读博士学位期间的主要研究成果 |
| 参加的科研项目 |
（4）350MW煤粉炉热一次风作高速燃尽风低NOx改造的数值研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 我国能源结构和氮氧化物的危害 |
| 1.1.2 国内外氮氧化物的排放限制 |
| 1.1.3 课题背景 |
| 1.2 燃煤锅炉降低氮氧化物排放技术 |
| 1.2.1 氮氧化物生成机理 |
| 1.2.2 烟气脱硝技术 |
| 1.2.3 低氮氧化物燃烧技术 |
| 1.2.4 CFD数值模拟技术 |
| 1.3 燃煤锅炉低氮燃烧的国内外研究现状 |
| 1.3.1 锅炉低氮燃烧改造的国内外研究现状 |
| 1.3.2 燃煤锅炉低氮数值模拟的国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 2 燃煤锅炉炉内燃烧过程的数值模拟方法及相关数学模型 |
| 2.1 引言——CFD数值模拟计算思路 |
| 2.2 数值模拟计算模型基本控制方程 |
| 2.2.1 基本控制方程 |
| 2.2.2 炉内气相湍流流动模型 |
| 2.2.3 气相湍流燃烧模型 |
| 2.2.4 煤粉颗粒燃烧模型 |
| 2.2.5 辐射换热模型 |
| 2.2.6 能量方程 |
| 2.2.7 NO_X的生成机理及模型 |
| 2.3 数值模拟的求解步骤 |
| 2.3.1 求解前分析制定方案 |
| 2.3.2 求解步骤 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 冷态数值对比研究高速燃尽风单侧/双侧布置的改造方案 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 锅炉基本参数 |
| 3.1.2 锅炉改造历史 |
| 3.1.3 现有锅炉基本状况 |
| 3.2 锅炉低NO_X燃烧改造方案——高速燃尽风技术 |
| 3.3 冷态模拟的物理模型及其网格划分 |
| 3.4 计算模型的选取和边界条件的设置 |
| 3.4.1 模拟的基本工况设计 |
| 3.4.2 计算模型的选取 |
| 3.4.3 边界条件的设置 |
| 3.5 模拟结果与分析 |
| 3.5.1 炉膛内燃尽风喷口纵截面(Y=1m)的冷态场分布 |
| 3.5.2 冷态模拟的炉膛内沿横截面的场分布趋势 |
| 3.5.3 燃尽风效果分析——折焰角喉部位置的数据为主 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 热态数值对比研究高速燃尽风的改造方案 |
| 4.1 热态全炉模型的网格划分及数值模拟基础设置 |
| 4.1.1 全炉模型模型建立及网格划分 |
| 4.1.2 计算模型选取 |
| 4.1.3 边界条件设置 |
| 4.2 热态数值模拟结果及分析 |
| 4.2.1 热态模拟的炉膛内截面的场分布 |
| 4.2.2 新加高速燃尽风喷口XOY横截面云图(Z=31.325m) |
| 4.2.3 数据分析(包含模拟验证) |
| 4.3 本章小结 |
| 5 高速燃尽风改造的现场试验 |
| 5.1 高速燃尽风改造方案和测试方法 |
| 5.1.1 高速燃尽风的改造方案 |
| 5.1.2 高速燃尽风改造前后的煤质分析 |
| 5.1.3 高速燃尽风改造后的配风方案 |
| 5.1.4 高速燃尽风改造后现场试验的测试方法及实验仪器 |
| 5.2 高速燃尽风现场改造前后锅炉燃烧及NO_X生成结果对比 |
| 5.2.1 高速燃尽风现场改造前后锅炉性能参数对比 |
| 5.2.2 高速燃尽风改造前后炉膛温度、速度、组分浓度场分布对比 |
| 5.3 现场试验数据验证模型数值模拟结果(锅炉改造后) |
| 5.4 本章小结 |
| 6 高速燃尽风单侧/双侧布置改造的热态数值验证研究 |
| 6.1 单侧/双侧布置的数值模拟对比的基本设置 |
| 6.1.1 单侧/双侧布置的对比的基本工况 |
| 6.1.2 单侧/双侧布置的对比的边界条件(煤种和配风情况) |
| 6.2 单侧/双侧布置的热态数值对比模拟的云图分析 |
| 6.2.1 炉膛截面速度、温度和组分分布云图 |
| 6.2.2 新增高速燃尽风喷口XOY横截面的主要参数云图分析(Z=31.534m) |
| 6.2.3 单双侧出口横截面的速度、温度和组分浓度云图分析 |
| 6.3 单侧/双侧布置的热态数值模拟结果数据分析 |
| 6.3.1 数值模拟出口参数对比 |
| 6.3.2 沿炉膛截面温度和各组分的数据曲线 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论和展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.1.1 主要结论 |
| 7.1.2 创新点 |
| 7.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（5）超临界煤粉锅炉变负荷燃烧的数值模拟及配风优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究动态 |
| 1.2.1 基于数值模拟的锅炉燃烧优化研究现状 |
| 1.2.2 基于试验的锅炉燃烧优化研究 |
| 1.2.3 基于数据分析的锅炉燃烧优化研究 |
| 1.2.4 研究现状小结 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第二章 超临界煤粉锅炉燃烧的数值建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 研究对象及网格划分 |
| 2.2.1 锅炉介绍 |
| 2.2.2 几何建模及网格划分 |
| 2.3 数值计算模型 |
| 2.3.1 基本控制方程 |
| 2.3.2 气相湍流模型 |
| 2.3.3 颗粒运动模型 |
| 2.3.4 气相燃烧模型 |
| 2.3.5 挥发分析出模型 |
| 2.3.6 焦炭燃烧模型 |
| 2.3.7 辐射换热模型 |
| 2.3.8 NO_x生成模型 |
| 2.4 边界条件和计算方法 |
| 2.5 数值计算结果可靠性验证 |
| 2.6 基准工况模拟结果分析 |
| 2.6.1 流场 |
| 2.6.2 颗粒分布 |
| 2.6.3 温度场 |
| 2.6.4 各组分分布 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 负荷变化对锅炉燃烧影响的数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 锅炉变负荷运行工况设计 |
| 3.3 负荷变化对炉内参数分布的影响 |
| 3.3.1 炉内流场分析 |
| 3.3.2 炉内温度场分析 |
| 3.3.3 炉内组分分析 |
| 3.3.4 NO_x生成分析 |
| 3.4 负荷变化对锅炉受热面的影响 |
| 3.4.1 对水冷壁的影响 |
| 3.4.2 对屏式过热器的影响 |
| 3.4.3 对水平烟道受热面的影响 |
| 3.5 负荷变化对炉膛出口参数的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 配风对锅炉变负荷燃烧影响的数值试验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 过量空气系数对锅炉燃烧的影响 |
| 4.2.1 对主燃区的影响 |
| 4.2.2 对燃尽区的影响 |
| 4.2.3 炉膛出口参数 |
| 4.3 燃尽风对锅炉燃烧的影响 |
| 4.3.1 对主燃区的影响 |
| 4.3.2 对燃尽区的影响 |
| 4.3.3 对炉膛出口参数的影响 |
| 4.4 一次风对锅炉燃烧的影响 |
| 4.4.1 对主燃区的影响 |
| 4.4.2 对燃尽区的影响 |
| 4.4.3 对炉膛出口参数的影响 |
| 4.5 内外二次风配比 |
| 4.5.1 对主燃区的影响 |
| 4.5.2 对燃尽区的影响 |
| 4.5.3 对炉膛出口参数的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 锅炉变负荷配风优化调整及经济性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 锅炉变负荷配风优化方案 |
| 5.3 配风优化对锅炉燃烧的影响 |
| 5.4 锅炉运行的经济性分析 |
| 5.4.1 锅炉煤耗成本分析 |
| 5.4.2 锅炉NO_x排放成本分析 |
| 5.4.3 磨煤机投运成本分析 |
| 5.4.4 锅炉配风优化前后经济性计算结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文主要工作与结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 硕士期间取得的成果 |
（6）复杂气固多射流的涡团结构演化及其相互作用机理的实验和数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 四角切圆燃煤锅炉的研究进展 |
| 1.2.2 气固湍射流高精度数值模拟的研究进展 |
| 1.2.3 气固湍射流实验研究的研究进展 |
| 1.2.4 研究进展的综合评述 |
| 1.3 课题研究思路和目标 |
| 1.3.1 研究思路 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第二章 四角切向射流的涡团结构演化及射流相互作用的可视化实验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验系统 |
| 2.3 试验过程及工况参数 |
| 2.4 图像处理过程及误差分析 |
| 2.5 试验结果与分析 |
| 2.5.1 涡团结构演化机理 |
| 2.5.1.1 涡团结构及演化过程 |
| 2.5.1.2 流体微团运动分析 |
| 2.5.2 四角切圆射流相互作用规律 |
| 2.5.2.1 射流偏斜规律 |
| 2.5.2.2 射流能量耗散规律 |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 气固四角切向射流的三维数理建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于LES-DPM的气固切向射流的数学模型 |
| 3.2.1 气相改进的LES湍流模型 |
| 3.2.2 双向耦合的颗粒运动方程 |
| 3.2.3 四向耦合的颗粒碰撞模型 |
| 3.2.4 模型的数值求解方法 |
| 3.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 气固切向射流的涡团结构演化及气固相互作用机理的数值模拟研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数值模拟对象及计算条件 |
| 4.2.1 计算区域及网格划分 |
| 4.2.2 计算工况及边界条件 |
| 4.2.3 模型验证 |
| 4.3 计算结果与分析 |
| 4.3.1 涡团结构演化规律 |
| 4.3.2 气固相互作用机理 |
| 4.3.2.1 切向射流对颗粒弥散规律的影响 |
| 4.3.2.2 弥散颗粒对切向湍流的影响 |
| 4.4 本章小节 |
| 参考文献 |
| 第五章 四角切向煤粉湍流燃烧的三维数理建模 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于LES-DPM-PDF的煤粉湍流燃烧的数学模型 |
| 5.2.1 气相改进的LES湍流模型 |
| 5.2.2 煤粉颗粒控制方程 |
| 5.2.3 煤粉燃烧模型 |
| 5.2.4 P-1辐射模型 |
| 5.2.5 NOx生成机理及模型 |
| 5.2.6 模型的数值求解方法 |
| 5.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 四角切向煤粉湍流燃烧的数值模拟研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 数值模拟对象及计算条件 |
| 6.2.1 计算区域及网格划分 |
| 6.2.2 计算工况及边界条件 |
| 6.3 计算结果与分析 |
| 6.3.1 燃煤粒径对煤粉湍流燃烧的影响 |
| 6.3.1.1 煤粉颗粒弥散规律 |
| 6.3.1.2 煤粉颗粒燃烧特性 |
| 6.3.1.3 湍流燃烧火焰扩散特性 |
| 6.3.1.4 污染物分布规律 |
| 6.3.2 燃烧气氛对煤粉湍流燃烧的影响 |
| 6.3.2.1 煤粉颗粒弥散规律 |
| 6.3.2.2 煤粉颗粒燃烧特性 |
| 6.3.2.3 湍流燃烧火焰扩散特性 |
| 6.3.2.4 污染物分布规律 |
| 6.4 本章小节 |
| 参考文献 |
| 第七章 660MW超超临界煤粉锅炉低氮燃烧的数值模拟研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 660MW四角切圆煤粉炉的三维数理模型 |
| 7.2.1 煤粉锅炉结构 |
| 7.2.2 数学模型 |
| 7.2.2.1 气固两相湍流流动模型 |
| 7.2.2.2 煤粉挥发及焦炭燃烧模型 |
| 7.2.2.3 炉膛辐射模型 |
| 7.2.2.4 NO_x生成机理及模型 |
| 7.2.2.5 模型的数值求解方法 |
| 7.2.3 物理建模和网格划分 |
| 7.2.4 主要参数和工况设计 |
| 7.3 数值模拟结果分析 |
| 7.3.1 数值模拟预测结果与工程试验验证 |
| 7.3.2 煤粉火焰燃烧特性 |
| 7.3.3 污染物排放特性 |
| 7.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 主要研究成果及创新点 |
| 8.2 进一步研究展望 |
| 作者简介 |
| 学术论文及专利 |
| 一、学术期刊论文 |
| 二、参与会议 |
| 三、授权专利 |
| 项目资助/基金 |
| 致谢 |
（7）29MW锅炉燃烧器外二次风率对流场及燃烧特性的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 煤粉工业锅炉研究现状 |
| 1.3 旋流煤粉燃烧技术现状 |
| 1.3.1 旋流燃烧技术单相及气固两相试验研究 |
| 1.3.2 旋流燃烧技术热态及工业试验研究 |
| 1.3.3 旋流燃烧技术数值模拟研究 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 研究对象及研究方法 |
| 2.1 单只燃烧器冷态试验 |
| 2.1.1 模化对象 |
| 2.1.2 模化原理 |
| 2.1.3 试验台的搭建 |
| 2.1.4 试验测量仪器介绍 |
| 2.2 锅炉原型概况 |
| 2.3 数值模拟方法 |
| 2.3.1 模型的选择 |
| 2.3.2 网格划分及边界条件 |
| 2.3.3 网格无关性验证 |
| 2.3.4 计算模型的验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 单只燃烧器流动特性试验 |
| 3.1 不同外二、分离二次风风率配比对燃烧器出口流场的影响 |
| 3.1.1 试验内容及工况安排 |
| 3.1.2 试验结果及分析 |
| 3.2 不同外二、分离二次风烟气量配比对燃烧器出口流场的影响 |
| 3.2.1 试验内容及工况安排 |
| 3.2.2 试验结果及分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 29MW煤粉工业锅炉数值模拟研究 |
| 4.1 外二、分离二次风风率配比对炉内燃烧特性的影响 |
| 4.1.1 数值模拟内容及工况安排 |
| 4.1.2 对炉内流场的影响 |
| 4.1.3 对炉内温度场的影响 |
| 4.1.4 对炉内O_2浓度的影响 |
| 4.1.5 对炉内NO_x浓度的影响 |
| 4.1.6 对炉膛出口参数的影响 |
| 4.2 外二、分离二次风烟气量配比对炉内燃烧特性的影响 |
| 4.2.1 数值模拟内容及工况安排 |
| 4.2.2 对炉内流场的影响 |
| 4.2.3 对炉内温度场的影响 |
| 4.2.4 对炉内O_2浓度的影响 |
| 4.2.5 对炉内NO_x浓度的影响 |
| 4.2.6 对炉膛出口参数的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（8）600MW墙式布置对冲燃烧锅炉贴壁风技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 锅炉水冷壁高温腐蚀原理 |
| 1.3 主要治理技术及其发展情况 |
| 1.4 现有贴壁风技术存在的问题 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 锅炉概况及研究方法介绍 |
| 2.1 锅炉概况 |
| 2.2 贴壁风技术方案 |
| 2.3 气固两相流动特性试验方法 |
| 2.3.1 PDA测量系统 |
| 2.3.2 两相模化试验台 |
| 2.4 数值模拟方法 |
| 2.4.1 几何模型与网格划分 |
| 2.4.2 数值模拟模型与边界条件 |
| 2.4.3 网格无关性验证 |
| 2.4.4 数值模拟模型验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 贴壁风结构和运行参数对炉内气固两相流动特性的影响 |
| 3.1 前后墙贴壁风风率对气固两相流动特性的影响 |
| 3.2 前后墙贴壁风喷口位置对气固两相流动特性的影响 |
| 3.3 侧墙贴壁风风率对气固两相流动特性的影响 |
| 3.4 组合式贴壁风风量配比对气固两相流动特性的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 贴壁风对炉内流动和燃烧特性影响的数值模拟 |
| 4.1 贴壁风对炉内温度场的影响 |
| 4.2 贴壁风对炉内速度场的影响 |
| 4.3 贴壁风对侧墙近壁区域浓度场的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（9）600MW前后墙旋流对冲锅炉燃烧优化数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 锅炉燃烧优化研究现状 |
| 1.3 锅炉风箱流量分配研究现状 |
| 1.4 低NO_x燃烧器研究现状 |
| 1.5 课题提出及研究内容 |
| 2 研究对象和数值模拟方法 |
| 2.1 600 MW旋流对冲煤粉燃烧锅炉概况 |
| 2.2 数值模拟计算模型 |
| 2.3 几何模型与网格划分 |
| 2.4 基准工况的设置与说明 |
| 2.5 基准工况数值模拟结果分析与验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 二次风箱流动特性与优化数值模拟 |
| 3.1 单层二次风箱计算工况设置与说明 |
| 3.2 基本工况下风箱模拟结果分析 |
| 3.3 优化工况下风箱模拟结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 新型低NO_x旋流燃烧器燃烧数值模拟研究 |
| 4.1 低NO_x旋流燃烧器计算工况设置与说明 |
| 4.2 变风率工况模拟结果分析 |
| 4.3 变旋流工况模拟结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 600MW旋流对冲锅炉煤粉燃烧数值模拟 |
| 5.1 全炉膛计算工况设置与说明 |
| 5.2 变燃尽风风率模拟结果分析 |
| 5.3 变配风方式模拟结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作及展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文和申请的专利 |
（10）低NOx旋流燃烧器结构研究与数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 NO_x的危害及生成机理 |
| 1.2.1 NO_x的危害 |
| 1.2.2 NO_x的生成机理 |
| 1.3 低NO_x燃烧原理及研究现状 |
| 1.3.1 分级低氮燃烧技术 |
| 1.3.2 烟气再循环低氮技术 |
| 1.3.3 富氧低氮燃烧技术 |
| 1.3.4 无焰低氮燃烧技术 |
| 1.4 旋流低氮燃烧技术介绍 |
| 1.4.1 自由旋涡 |
| 1.4.2 强制旋涡 |
| 1.4.3 圆周旋涡 |
| 1.4.4 旋流数 |
| 1.4.5 旋流燃烧 |
| 1.4.6 国外旋流燃烧研究现状 |
| 1.4.7 国内近年旋流燃烧研究现状 |
| 1.4.8 旋流结构的研究现状 |
| 1.5 课题研究对象与内容 |
| 1.5.1 研究对象 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 研究创新点 |
| 第二章 物理模型 |
| 2.1 几何模型 |
| 2.2 燃烧计算 |
| 2.2.1 燃烧所需的燃料 |
| 2.2.2 燃烧外流场计算 |
| 2.3 数值模拟数据采集 |
| 2.4 结构网格划分 |
| 2.5 初始边界条件 |
| 2.6 网格无关验证 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 数学模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基本控制方程 |
| 3.2.1 质量守恒方程 |
| 3.2.2 能量守恒方程 |
| 3.2.3 动量守恒方程 |
| 3.2.4 组分守恒方程 |
| 3.3 湍流计算模型 |
| 3.3.1 直接数值模拟(DNS) |
| 3.3.2 大涡模拟(LES) |
| 3.3.3 雷诺平均模型(RANS) |
| 3.4 燃烧计算模型 |
| 3.4.1 通用有限速率燃烧模型 |
| 3.4.2 预混燃烧模型 |
| 3.4.3 非预混燃烧模型 |
| 3.4.4 部分预混燃烧模型 |
| 3.4.5 组分概率密度输运燃烧模型 |
| 3.4.6 反应模型选择 |
| 3.5 辐射计算模型 |
| 3.6 NO_x计算模型 |
| 3.7 运动计算模型 |
| 3.7.1 单运动参考系 |
| 3.7.2 多运动参考系模型 |
| 3.7.3 动网格模型 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 数值模拟结果分析 |
| 4.1 叶片安装角度对燃烧特性的影响 |
| 4.1.1 叶片安装角度对燃烧室内轴向速度的影响 |
| 4.1.2 叶片安装角度对对切向速度及径向温度的影响 |
| 4.1.3 叶片安装角度对燃烧室内温度云图以及流线影响 |
| 4.1.4 叶片角度对燃烧室内燃料以及燃烧产物的影响 |
| 4.2 叶片旋转速度对燃烧特性的影响 |
| 4.2.1 叶片旋转速度对燃烧室内轴向速度的影响 |
| 4.2.2 叶片旋转速度对切向速度及径向温度的影响 |
| 4.2.3 叶片旋转速度对燃烧室内温度云图以及流线影响 |
| 4.2.4 叶片旋转速度对燃烧室内燃料以及燃烧产物影响 |
| 4.3 空气当量比对燃烧特性的影响 |
| 4.3.1 空气当量比对燃烧室内轴向速度的影响 |
| 4.3.2 空气当量比对切向速度及径向温度的影响 |
| 4.3.3 空气当量比对燃烧室内温度云图以及流线影响 |
| 4.3.4 空气当量比对燃烧室内燃料以及燃烧产物影响 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.1.1 叶片安装角度的系列工况数值模拟结论 |
| 5.1.2 叶片旋转速度的系列工况数值模拟结论 |
| 5.1.3 空气过剩系数的系列工况数值模拟结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、旋流对煤粉燃烧NO排放影响的数值模拟（论文参考文献）
- [1]低NOx旋流燃烧器冷态动力场数值模拟研究[J]. 刘鹏宇,李德波,刘彦丰,陈拓,陈兆立,陈智豪,廖宏楷,冯永新. 广东电力, 2022(01)
- [2]单锥旋流燃烧器气固流动和燃烧特性的研究[D]. 刘鹏中. 煤炭科学研究总院, 2021(01)
- [3]600MW前后墙对冲燃煤锅炉侧墙CO富集与优化研究[D]. 谢晓强. 浙江大学, 2021(01)
- [4]350MW煤粉炉热一次风作高速燃尽风低NOx改造的数值研究[D]. 徐佳琦. 浙江大学, 2021(07)
- [5]超临界煤粉锅炉变负荷燃烧的数值模拟及配风优化[D]. 袁来运. 东南大学, 2019
- [6]复杂气固多射流的涡团结构演化及其相互作用机理的实验和数值模拟研究[D]. 孙文静. 东南大学, 2019
- [7]29MW锅炉燃烧器外二次风率对流场及燃烧特性的影响[D]. 王家全. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [8]600MW墙式布置对冲燃烧锅炉贴壁风技术研究[D]. 何涛. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [9]600MW前后墙旋流对冲锅炉燃烧优化数值模拟[D]. 刘森. 华中科技大学, 2019(01)
- [10]低NOx旋流燃烧器结构研究与数值模拟[D]. 高宇乐. 景德镇陶瓷大学, 2019(03)