离心式旋转煤粉浓缩器在超细煤粉再燃技术中的应用

论文摘要

随着社会的发展,能源在现实生活中扮演着越来越重要的角色。在我国现有的能源结构中,煤炭一直占据着主导地位。随着煤炭消耗量的不断增加,燃煤所造成的环境污染问题日益突出,其中NOx的排放严重地影响着环境、气候和人类的健康,成为一个迫切需要解决的问题。在诸多脱氮技术中,燃料再燃是一种很有效的方法。本文针对再燃燃料的来源、再燃系统的布置方式等关键问题,提出了超细煤粉再燃降低NOx排放的技术,并对此进行了一系列探索性的研究。 本文首先对NO_x的生成和控制原理进行了理论探讨,对目前流行的脱氮技术进行了横向的比较;然后对超细煤粉的物理、燃烧特性进行了分析,为超细煤粉再燃降低NOx排放的试验研究奠定理论基础。 超细煤粉的获得是实施超细煤粉再燃技术的关键。本文提出了对三次风中的超细煤粉进行浓缩实施再燃技术的方案,其中煤粉浓缩器的设计是整个方案实施的关键。论文采用较大的篇幅对离心式旋转煤粉浓缩器的设计过程进行了详细的论述,同时对煤粉浓缩器的浓缩效果进行了详细的试验。从中可以看出,采用离心式旋转煤粉浓缩器实施超细煤粉再燃,在满足了再燃技术所需的再燃燃料量的需求的同时,有效地弱化了三次风对锅炉机组运行的影响,从而达到了一举两得的效果。 在满足再燃技术要求的同时,采用有效的结构方式设计能够保证整个系统实施的经济性。在采用煤粉浓缩器获得了足够的再燃燃料的基础上,经过浓缩的煤粉气流直接吹入炉膛的再燃区,在实现再燃脱氮的同时力争做到原有机组的改动幅度最小,从而使整个实施方案具有较强的实用性。 由于试验设备运行参数的限制,一些参数较高时的试验工况不能直接获得。论文采用了数值模拟的方法获得了相关的试验数据,从而保证了整个试验的连续性,使整个方案更加完整。

论文目录

• 第一章、绪论
• 1.1 能源和污染情况概述
• 1.1.1 我国的能源结构
• 1.1.2 污染现状和相关排放标准
• 1.2 NOx的生成和控制原理
• 1.2.1 NOx生成原理
• 1.2.2 NOx的控制原理
• 1.2.3 NOx的排放控制技术
• 1.2.4 再燃燃料的选取
• 1.3 本文研究目的及内容
• 第二章、超细煤粉的性质和制备技术
• 2.1 超细煤粉的性质和现有的制备技术
• 2.1.1 颗粒的超细化引起的颗粒性质的变化
• 2.1.2 超细煤粉的物理和化学特性
• 2.1.3 超细煤粉的现有制备技术
• 2.2 从三次风中分离出超细煤粉作为再燃燃料的可行性分析
• 2.2.1 三次风对锅炉运行的影响
• 2.2.2 从三次风中分离超细煤粉的可行性
• 2.3 本章小结
• 第三章、旋转分离的理论设计
• 3.1 模化理论
• 3.1.1 模化理论相关的基本概念
• 3.1.2 固体颗粒在气流中运动的模化
• 3.1.3 模化条件
• 3.2 旋转分离理论
• 3.2.1 气固旋转分离的基本理论
• 3.2.2 离心式旋转分离器的设计原理
• 3.2.2.1 离心式通风机的结构
• 3.2.2.2 离心式通风机的基本方程式
• 3.2.2.3 气体在叶轮中的实际流动情况
• 3.2.2.4 离心式风机的特性曲线
• 3.3 本章小结
• 第四章、煤粉浓缩器的试验研究
• 4.1 试验台的组成
• 4.1.1 给料装置
• 4.1.2 煤粉浓缩器
• 4.1.2.1 离心式风机
• 4.1.2.2 驱动装置
• 4.1.3 收集装置
• 4.1.4 测量装置
• 4.2 试验结果
• 4.2.1 试验台的通风效果试验
• 4.2.1.1 切向速度分布
• 4.2.1.2 通风量测试
• 4.2.2 采用滑石粉作为试验原料时的试验数据
• 4.2.3 采用煤粉作为试验原料时的试验数据
• 4.3 本章小结
• 第五章、煤粉浓缩器的的数值模拟研究
• 5.1 动态分离器数值模拟
• 5.1.1 湍流计算模型的研究及当前几种常用计算模型
• 5.1.2 试验模型
• 5.1.3 数值模拟结果分析
• 5.2 试验结果
• 5.3 整体解决方案
• 第六章、论文总结
• 结束语
• 己发表文章