【導(dǎo)讀】建模和預(yù)測NOx排放,這樣可以控制它。這個(gè)數(shù)值研究是為了。均質(zhì)反應(yīng)的形成/破壞過程。通過預(yù)測的氮氧化物排放量以及。在鍋爐單位中有效的測量值的比較，驗(yàn)證了這個(gè)分子模型。煤和預(yù)熱空氣的獨(dú)立或綜合作用進(jìn)行調(diào)查。組織燃燒過程才能減少高達(dá)20-30%的排放量。算證明了獲得的結(jié)果。關(guān)于蒸汽過熱器的安全運(yùn)行提出了一。個(gè)爐膛出口煙氣溫度最佳范圍。最優(yōu)情況下相對(duì)較高的排放量和高達(dá)7%的額外削減。同時(shí)對(duì)于強(qiáng)化燃燒和傳熱效率它是必。擬，或使用一維模型來確定氮氧化物的排放量。氣體和固體之間的相互作用階段使用。道中最豐富的氮氧化物化合物。多級(jí)燃燒顯示了良好的氮氧化物脫。N2O排放量通常不顯著。氮氧化物已被確定為光化學(xué)煙霧的前身并且導(dǎo)致了酸?；锸?8030噸總量。單位毫克╱標(biāo)準(zhǔn)立方米表示煙道氣體。標(biāo)準(zhǔn)立方米是指在0℃1013毫巴正常情況下的立。燒爐膛燃燒修改這個(gè)主要措施能否減少氮氧化物排放。率并干擾了過熱器的安全操作。因此，考慮到他們對(duì)熱傳遞

　　

【正文】 6b。與參考測試案例 1（ %，與測試案例 11 相比）相比取得了顯著地排放量削減 %。 與測試案例 28 相比，測試案例 29 中有更細(xì)的研磨細(xì)度（ dp=100um，代替 150um），而大約 20%的二次風(fēng)從低級(jí)側(cè)燃燒器重新輸入到上級(jí)側(cè)燃燒器。與參考案例測試相比（ %，與案例測試 28 相比），取得了 30%的排放量削減，但是爐膛出口煙氣溫度，某種程度上減少了。重要的是注意到燃燒器的不平均操作模式（提供了有利的火焰中心位置）沒有導(dǎo)致在被檢查的案例中對(duì)排放量和爐膛出口煙氣溫度 的不利影響。 表 8。在選擇的測試案例中案例研究鍋爐機(jī)組運(yùn)行參數(shù) 案例測試 6 案例測試 5 案例測試 11 案例測試 17 案例測試 19 案例測試 21 案例測試 7 完成案例測試 227 的 模擬以確定過程中獨(dú)立修改的影響，如空氣和煤流率，煤的研磨細(xì)度，和煤的質(zhì)量。改變空氣和煤在燃燒器層中的分布對(duì)于燃燒過程有顯著影響。煤研磨細(xì)FEGT (176。C) 過熱蒸汽管 道水注入量（ kg/s） 過熱蒸汽溫度 (176。C) 再熱蒸汽管道的水注入量（ kg/s） 再熱蒸汽溫度 (176。C) 燃油消耗率（ kg/s） FEGT (176。C) 煙道排氣損失率（ % 鍋爐效率（ %） ） 度更好 ，在一定程度上減少了排放量 ，但是爐膛出口煙溫的減少也存在著。煤和減少的低熱值有較低的排放量和爐膛出口煙溫。在覺察特定的燃燒過程變動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)后，創(chuàng)建出了兩個(gè)新的測試案例， 模擬幾個(gè)參數(shù)的綜合影響。案例測試 28和 29 有燃燒器層的空氣和燃料的適當(dāng)分配，不均勻的燃燒器操作和變化的煤粉尺寸。他們顯示了通過多個(gè)主要措施的組合，可以取得良好的 NOx 排放量削減。此外， 模擬結(jié)果顯示了在案例 研究爐膛預(yù)期范圍內(nèi)，空氣煤塵混合物氣相和預(yù)熱空氣的溫度不影響 NOx。 關(guān)于鍋爐效率燃燒修改的分析。 NOx 減排主要技術(shù)的分析也許有更多的組件，因?yàn)榇蠖鄶?shù)去 氮氧化物法建立在燃燒修改，通過燃盡損失的增加減少鍋爐和工廠的效率。低 NOx排放量和高鍋爐熱效率之間的沖突，特別是現(xiàn)有的煤燃燒電站鍋爐 加 裝空氣分段。 鍋爐操作條件的調(diào)整，包括過量空氣系數(shù)和二次風(fēng)分布模式 ，以及 OFA 氣閘入口，必須執(zhí)行來避免鍋爐熱效率的明顯下降以及平衡鍋爐熱效率和 NOx 排放量。甚至當(dāng)應(yīng)用燃燒修改來減少排放量，沒有打斷鍋爐單元效率時(shí)，核實(shí)關(guān)于 過熱器安全運(yùn)行和達(dá)到要求的過熱蒸汽溫度 的 方法 是必要的。 相對(duì)于預(yù)測的 NOx 排放量， 爐膛出口煙氣溫度和煤粉火焰，選擇了數(shù)個(gè)案例測試的燃燒修改。燃燒修改的分析由鍋爐熱力計(jì)算完成，保證傳熱表面效率的評(píng)估。在選擇的測試案例中預(yù)測的爐膛出口煙氣溫度（表 8）的基礎(chǔ)上，做了鍋爐的總體熱力計(jì)算來保證煤。在現(xiàn)有文獻(xiàn)中，這種復(fù)雜且復(fù)合的 CFD 分析和鍋爐的熱力計(jì)算是罕見的。 通過過熱器的第三階段（關(guān)于蒸汽流的最后一個(gè)階段）接收到的熱量大小上升了，作為更高爐膛出口煙氣溫度和對(duì)數(shù)平均溫度兩個(gè)數(shù)據(jù)流之間的不同的結(jié)果（散 熱器和受熱器，熱水和冷水流）。在 FEGT=1033176。 C 的情況下，為保證過熱蒸汽溫度在 540176。 C， 注入過熱蒸汽管道的水量應(yīng)該是，如表 8。更低的 FEGT 導(dǎo)致了過熱器第三階段熱交換量的減少并且也減少了注入水的量。當(dāng) FEGT 低于990176。 C 時(shí)導(dǎo)致了一個(gè)問題，因?yàn)檫_(dá)到要求的過熱蒸汽溫度540176。C 是不可能的。 再熱器的第二階段（關(guān)于蒸汽流的最后階段）位于過熱器第三階段（涉及到氣流）的上方。 在更高的爐膛出口煙氣溫度下過熱器的第二階段也接收到了上漲的熱量。這一增長與過熱器第三階段的增長相比略少。注入 過熱蒸汽管道的水量與 FEGT 同步削減，如表 ，在所有考慮的測試案例中， 再熱蒸汽所要求的溫度 540176。 C 在出口處達(dá)到。 在仔細(xì)考慮鍋爐類型的情況下，再熱蒸汽的溫度控制僅由兩個(gè)階段間水注入量 完成（氣氣熱交換器不包括在整理中）。注入水的量的增長的額外影響（進(jìn)入再熱蒸汽管道）是鍋爐的效率下降和更高的燃料消耗量；見表 8。 將過熱器第三階段和有更高 FEGT再熱器的第二階段 熱交換量數(shù)量較大 納入考慮，入口煙道氣體溫度和其他傳熱表面出口接近要求的溫度。 鍋爐出口煙道氣體溫度，因此鍋爐效率依靠 FEGT 不明 顯變化，可以從表 8 中看出。 在鍋爐熱力計(jì)算的基礎(chǔ)上，相對(duì)于過熱器的安全操作和要求過熱蒸汽溫度 540176。C 的達(dá)到，可以總結(jié)出 FEGT 的最佳范圍是 9951010176。C （即 9901010176。C ）。在此溫度范圍內(nèi)，注入再熱蒸汽管道的水量是最小的。關(guān)于這些建議， 在表 8顯示出來， 在選擇案例中最佳的案例測試 是測試案例 11 和17，以及非常接近他們的 19。如表 6 所示，類似的 FEGT同樣在案例 22 和 28 中存在。 OFA 對(duì) NOx 排放量和 FEGT 影響的數(shù)值預(yù)測 一種NOx 減排量的最常見的主要方法是 燃燒器區(qū)域之外 二次 風(fēng)的 10%到 30%的注入量，在火焰之上，通過 OFA 端口，這樣就可以得到富含燃料區(qū)和較低火焰溫度，與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，在該區(qū)域中允許較低的 NOx 含量。為取得完全燃燒，剩余的二次風(fēng)通過 OFA 端口注入。在該區(qū)域中，由于過量空氣，溫度 的局部增加，因此 NOx 排放量下降。 為了預(yù)測 OFA 端口的應(yīng)用，一個(gè)特殊的，修改過的代碼被開發(fā)了出來，并且程序的面向用戶的界面被改進(jìn)了來保證 OFA 系統(tǒng)操作參數(shù)的輸入 ，如圖 9 所示。端面布置在燃燒器上側(cè)，如圖 10 所示。每個(gè)端口有著和它下面的燃燒器的寬度一樣。 引入的空氣通過 OFA 端面與假想 圓相切作為二次風(fēng)和空氣煤塵混合流。為了優(yōu)化 OFA 端口，下列參數(shù)在模擬中變化：高度（ 或 1m）， 垂直位置（在燃燒器上方 3 或 6 米），和通過 OFA 端口注入的空氣（從二次風(fēng)中減去 10%， 20%或 30%）。 通過 OFA 端口的不同空氣流率和其尺寸對(duì)于空氣速度的影響，影響進(jìn)入燃燒室空氣的滲透和未然燃料及煙道氣體的混合水平 ，這顯著影響著燃燒過程。修改過的代碼經(jīng)過測試來提供穩(wěn)定性和收斂性的解決方案。新的數(shù)值網(wǎng)格由 140 65 65= 591500 個(gè)節(jié)點(diǎn)組成。對(duì)于每個(gè) OFA 端口的配置，一個(gè)發(fā)達(dá)的網(wǎng)格發(fā)生器分配網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，在此 方面，以至于網(wǎng)格在軸向方向上是適當(dāng)精確的。 圖 9。 OFA 系統(tǒng)操作參數(shù)數(shù)據(jù)輸入形式。 圖 10。燃燒器層在加入 OFA 端口之前，四種 OFA 端口的位置和形狀。 此前獲得的同一個(gè)鍋爐的模擬結(jié)果（表 6）被用于 與 OFA端口一起模擬的測試案例的選擇。測試案例 11,17， 19 和 28早已有令人滿意的 FEGT（ 990?1010 176。C)，和相對(duì)較低的NOx 排放量。模擬也考慮了一些測試案例，它們的 FEGT過高或者 /并且排放量相對(duì)較高。根據(jù)報(bào)告， 在應(yīng)用 OFA 端面之后根據(jù)情況的不同， FEGT 可以減少或上升。因此，只有通過 OFA 法 ，選擇測試案例 1,3,10,14,16 和 23 來測試它是否可能減少 NOx 排放量和 FEGT 到一個(gè)可以接受的值。對(duì)于每個(gè)基本測試情況， OFA 二次風(fēng)的高度 位置 百分比的組合經(jīng)過檢查，如同表 9 和表 ，只有一些特性測試案例給出的最好效果分別進(jìn)行了分析。 測試案例 1，沒有 OFA 端口，得到的 FEGT 比最佳值高且 NOx 排放量均低于現(xiàn)在的歐洲（ 500mg/Nm3，測試NO2，折干計(jì)算，煙氣中含 6%O2）和國內(nèi)排放限值（ 450mg/Nm3，測試 NO2，折干計(jì)算，煙氣中含 6%O2）。通過使用 OFA 法， FEGT 下降 到要求值且排放量額外減少高達(dá) %。首要影響在 OFA 端口的兩個(gè)位置都發(fā)生了（ 3 和6m），雙方高度（ 和 1m）。測試案例 3 沒有在缺少 OFA端口的情況下進(jìn)行優(yōu)化 ，并且得到了比允許值更高的 FEGT，NOx 排放量。通過使用 OFA 法， FEGT 降低到最適幅度且NOx 排放量減少量相當(dāng)可觀（減少量高達(dá) %），表 9。取得較好效果的參數(shù)是 OFA 端口位置在 6m 且高為 米。爐膛中 火焰位置和 NOx 含量，速度矢量場通過水平 OFA 端口， OFA 射流進(jìn)入爐膛的滲透也是一樣的，在圖 11 中列出。沒有 OFA 的測試案例 10 得到了更高 的 FEGT 和 NOx 排放量，接近限值上限。通過實(shí)施 OFA， NOx 排放量削減高達(dá)%且 FEGT 下降到一個(gè)合理的值，見表 10。對(duì)于兩個(gè)高度， OFA 端口的最佳位置是 3m 和 6m（高度為 1m）。沒有OFA 端口的案例測試 17 沒有取得理想的 FEGT 但是有令人滿意的排放量。在特定情況下 OFA 端口使 FEGT 減少。在那些情況下，排放量額外削減量高達(dá) %。當(dāng) OFA 端口位置兩個(gè)高度是 3m 且 端口高度 1m 時(shí)取得了良好效果。 在部分負(fù)荷情況下 要確定 OFA 性能，進(jìn)行了額外的模擬。滿負(fù)荷情況下，選擇下面的測試案例作為參考案例 ：測試案例 3 和 10（沒有 OFA）。這些測試案例在部分負(fù)荷情況下經(jīng)過數(shù)值模擬（ 90%和 70%）。在所有檢查過的測試案例中， OFA 的應(yīng)用提供了可觀的 NOx 減排量，甚至是部分負(fù)荷情況下。但是，在部分負(fù)荷情況下， OFA 性能下降到一定程度，見表 11。 表 9。 OFA 端口應(yīng)用于測試案例 3 的數(shù)值模擬的結(jié)果 OFA OFA 測試 測試 端口二 端口垂 端口 無端口 有端口 無端口 NOx 有端口 NOx 排放量 案例 案例 次風(fēng)（ %） 直位置（ m） 高度（ m） FEGT(176。C) FEGT(176。C) 排放量（ mg/Nm3） 排放量（ mg/Nm3） 削減（ %） 相對(duì)于燃燒器的頂層，標(biāo)準(zhǔn)條件（ 0 176。C, 1013 mbar)，折干計(jì)算，煙氣中 6%O2。 表 10。 OFA 端口應(yīng)用于測試案例 10 的數(shù)值模擬的結(jié)果 OFA OFA 測試 測試 端口二 端口垂 端口 無端口 有端口 無端口 NOx 有端口 NOx 排放量 案例 案例 次風(fēng)（ %） 直位置（ m） 高度（ m） FEGT(176。C) FEGT(176。C) 排放量（ mg/Nm3） 排放量（ mg/Nm3） 削減（ %） 相對(duì)于燃燒器的頂層，標(biāo)準(zhǔn)條件（ 0 176。C, 1013 mbar)，折干計(jì)算，煙氣中 6%O2。 通過回顧所有有 OFA 端口的測試案例的模擬，可以得出以下結(jié)論： （ a） 在應(yīng)用 OFA 法之前，測試案 例 3 和 16 有遠(yuǎn)超限值的 FEGT 和 NOx 排放量。應(yīng)用 OFA 法之后，測試案例 3 顯示了低于排放量限值的 NOx 排放量削減，且 FEGT 的下降在可接受范圍內(nèi)，而這在測試案例中是不可能取得的。 （ b） 在應(yīng)用 OFA 法之前，測試案例 1,10,14,17 和 23 有過高的 FEGT 和良好的 NOx 排放量。應(yīng)用 OFA 法之后，測試案例 1,10,17 和 23 顯示了 NOx 排放量的削減和 FEGT 的下降在一個(gè)可接受范圍內(nèi)，而這在測試案例 14 中無法取得。 （ c） 在應(yīng)用 OFA 法之前，測試案例 11,19 和 31 有最佳的 FEGT 和 NOx 排放量。在應(yīng)用 OFA 法之后，測試案 例 11 顯示了 NOx 排放量的下降和可接受的FEGT。測試案例 19 和 31 沒有同時(shí)達(dá)到要求的FEGT 和 NOx 排放量削減。 從給定的測試案例獲得的所有數(shù)據(jù)中，可以得出結(jié)論，將 OFA 端口布置在燃燒器上方 6m 且 OFA 端口高度 1m 是可取的。在某些情況下，保證減少端口橫截面是令人滿意的（例如，通過快門機(jī)構(gòu)關(guān)閉端口的一半）。在基本測試情況下， NOx 排放量的預(yù)測削減量高達(dá) 24%，對(duì)于早已優(yōu)化的測試案例，有相對(duì)較高的排放量和高達(dá) 7%的額外排放削減量。 結(jié)論 對(duì)于 350MWe 的四角切圓褐煤粉燃燒爐 Kostolac B1和 B2 電站鍋爐機(jī)組，在主要的 deNOx 方法基礎(chǔ)上進(jìn)行全面的數(shù)值模擬研究（即燃燒修訂）關(guān)于 NOx 排放量， FEGT和煤粉火焰。通過一個(gè)內(nèi)部開發(fā)的燃料子模型和熱力型 NO生成 /銷毀，運(yùn)用簡化的化學(xué)動(dòng)力學(xué)以及通過過去開發(fā)的 3D燃燒代碼進(jìn)行的詳細(xì) CFD 計(jì)算， 完成了預(yù)測。通過 NOx 排放量數(shù)值結(jié)果和于 20202020 在案例研究鍋爐單位實(shí)現(xiàn)測量的可用結(jié)果之間的比較，驗(yàn)證了 NOx 模型。高度預(yù)測能力被證實(shí)了。結(jié)果顯示開發(fā)的 NOx 模型能夠再現(xiàn) NO 生成 /銷毀的不同趨勢(shì)，這與操作條件的不同相關(guān)。經(jīng)