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预热解式煤粉工业锅炉大比例直燃耦合生物质的数值模拟研究
被引量：
2
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作者
董琨
张瀚霖
+5 位作者
谭厚章
张嘉烨
胡中发
程占军
周月桂
王学斌
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期1395-1402,共8页
燃煤耦合零碳的生物质是现阶段燃煤过程中减少CO_(2)排放成本最低和技术最成熟的技术。根据我国生物质资源分布国情,受生物质资源收集成本限制,在现有燃煤火电机组上只能进行低比例的耦合掺烧,但分布式供能燃煤工业锅炉具备进行大比例...
燃煤耦合零碳的生物质是现阶段燃煤过程中减少CO_(2)排放成本最低和技术最成熟的技术。根据我国生物质资源分布国情,受生物质资源收集成本限制,在现有燃煤火电机组上只能进行低比例的耦合掺烧,但分布式供能燃煤工业锅炉具备进行大比例耦合甚至全部改烧生物质燃料的条件。目前链条炉和流化床锅炉掺烧和全烧生物质在国内已得到较为广泛的应用,然而相对更高效和自动化程度更高的煤粉工业锅炉大比例耦合生物质的研究和工业应用案例较少。针对近年来国内新发展的低NO_(x)预热解式煤粉工业锅炉大比例直燃耦合生物质甚至全烧生物质的可行性,通过CFD数值模拟进行初步探索,重点对大比例耦合生物质对预热解式煤粉工业锅炉温度场、壁面热流密度、气氛场和NO_(x)排放的影响进行评估。数值计算结果表明:预热解式煤粉工业锅炉大比例耦合生物质后,炉内的温度场、壁面热流密度和气氛场总体分布趋势与纯煤粉燃烧相似;随着生物质耦合比例的增加,主燃区燃烧过程得到强化,但由于生物质含水量较高,火焰总体存在着火延迟现象,主燃区消耗氧气的速率有所降低,挥发分与CO摩尔分数明显升高。受生物质燃料中含氮量高和火焰推迟的双重影响,随着生物质耦合比例的增加,NO_(x)排放先增加后减少。研究结果表明预热解式煤粉燃烧技术可实现煤粉工业锅炉大比例耦合生物质甚至全部改烧生物质,在适当控制生物质燃料收到基氮含量的条件下,大比例耦合生物质可显著降低锅炉NO_(x)排放。
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关键词
预热解燃烧技术
煤粉
燃烧
工业锅炉
生物质掺烧
NO_(x)排放
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职称材料
题名
预热解式煤粉工业锅炉大比例直燃耦合生物质的数值模拟研究
被引量：
2
1
作者
董琨
张瀚霖
谭厚章
张嘉烨
胡中发
程占军
周月桂
王学斌
机构
天津大学环境科学与工程学院
国家能源集团新能源技术研究院有限公司
西安交通大学能源与动力工程学院
上海交通大学热能工程研究所
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期1395-1402,共8页
基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFB0603902)。
文摘
燃煤耦合零碳的生物质是现阶段燃煤过程中减少CO_(2)排放成本最低和技术最成熟的技术。根据我国生物质资源分布国情,受生物质资源收集成本限制,在现有燃煤火电机组上只能进行低比例的耦合掺烧,但分布式供能燃煤工业锅炉具备进行大比例耦合甚至全部改烧生物质燃料的条件。目前链条炉和流化床锅炉掺烧和全烧生物质在国内已得到较为广泛的应用,然而相对更高效和自动化程度更高的煤粉工业锅炉大比例耦合生物质的研究和工业应用案例较少。针对近年来国内新发展的低NO_(x)预热解式煤粉工业锅炉大比例直燃耦合生物质甚至全烧生物质的可行性,通过CFD数值模拟进行初步探索,重点对大比例耦合生物质对预热解式煤粉工业锅炉温度场、壁面热流密度、气氛场和NO_(x)排放的影响进行评估。数值计算结果表明:预热解式煤粉工业锅炉大比例耦合生物质后,炉内的温度场、壁面热流密度和气氛场总体分布趋势与纯煤粉燃烧相似;随着生物质耦合比例的增加,主燃区燃烧过程得到强化,但由于生物质含水量较高,火焰总体存在着火延迟现象,主燃区消耗氧气的速率有所降低,挥发分与CO摩尔分数明显升高。受生物质燃料中含氮量高和火焰推迟的双重影响,随着生物质耦合比例的增加,NO_(x)排放先增加后减少。研究结果表明预热解式煤粉燃烧技术可实现煤粉工业锅炉大比例耦合生物质甚至全部改烧生物质,在适当控制生物质燃料收到基氮含量的条件下,大比例耦合生物质可显著降低锅炉NO_(x)排放。
关键词
预热解燃烧技术
煤粉
燃烧
工业锅炉
生物质掺烧
NO_(x)排放
Keywords
pre-pyrolysis combustion
pulverized coal combustion
industrial boiler
biomass co-firing
NO_(x) emission
分类号
TK16 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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题名
作者
出处
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1
预热解式煤粉工业锅炉大比例直燃耦合生物质的数值模拟研究
董琨
张瀚霖
谭厚章
张嘉烨
胡中发
程占军
周月桂
王学斌
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
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