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《分解爐內(nèi)NO生成與NH_3脫硝的數(shù)值模擬研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第32卷第1期武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)Vol.32No.12010年1月JOURNALOFWUHANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYJan.2010DOI:10.3963Pj.issn.167124431.2010.01.020分解爐內(nèi)NO生成與NH3脫硝的數(shù)值模擬研究李秀秀,肖國先,李洋,趙俊(蘇州大學(xué)材料與化學(xué)化工學(xué)部,蘇州215123)摘要:在計(jì)算流體力學(xué)的基礎(chǔ)上,以FLUENT軟件為平臺(tái),對(duì)噴騰型燃煤分解爐內(nèi)NO產(chǎn)生過程、生成機(jī)理和爐底噴氨的脫硝效果進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。模擬結(jié)果表明:分解爐內(nèi)溫度分布均勻,NO在煤粉燃燒區(qū)域內(nèi)形成,NO按生成機(jī)理可分為熱力型
2、NO和燃料型NO,但主要以燃料型NO為主;采用爐底噴氨的方法,可顯著降低分解爐排放的NO量,當(dāng)入爐煙氣中NH3含量為8%時(shí),脫硝率可達(dá)到89.8%,為水泥分解爐脫硝技術(shù)與裝置開發(fā)提供參考。關(guān)鍵詞:NO;煤粉燃燒;分解爐;數(shù)值模擬中圖分類號(hào):TQ172文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):167124431(2010)0120086204NumericalSimulationofNOFormationandRemovalwithAmmoniainaPrecalcinerofCoalCombusitionLIXiu2xiu,XIAOGuo2xian,LIYang,ZHAOJun(Col
3、legeofChemistry,ChemicalEngineeringandMaterialScience,SoochowUniverstiy,Suzhou215123,China)Abstract:Basedoncomputationalfluiddynamics,numericalsimulationofaspoutedprecalcinerofcoalcombustionwascarriedoutforNOdistribution,formationmechanismandNOremovalefficiencyofammoniaasareducerbyusing
4、FLUENTsoftware.Theresultsshowedthatthedistributionoftemperaturewasalmostuniform,NOwasformedaroundthedistrictofcoalcombustion,thermalNOandfuelNOweretwoformationwaysandthefuelNOwasthemaintypeofNOwayinaprecalciner.Besides,whenammoniawasinjectedfromthebottomoftheprecalciner,theNOemissionwas
5、reducedobviously.TheNOremovalefficiencycouldreacheightyninepercentwitheightpercentconcentrationofammoniainthefluegas,whichwouldbefeasibletodevelopNOremovaltechniqueandequipmentfortheprecalciner.Keywords:NO;coalcombustion;precalciner;numericalsimulation分解爐是新型干法水泥生產(chǎn)的核心設(shè)備,屬高溫氣2固多相反應(yīng)器,爐內(nèi)為氣固
6、2相流動(dòng)、煤粉燃燒、生[1]料化學(xué)反應(yīng)、同時(shí)伴有旋流、回流的復(fù)雜流場,約有55%燃料(煤粉)噴入分解爐內(nèi)燃燒產(chǎn)生NOX(NO、NO2很少),成為水泥工業(yè)NOx的主要來源。隨著國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)不斷提高,水泥廠氮氧化物(NOX)排放面對(duì)越來越大的壓力,亟待對(duì)分解爐內(nèi)NO生成機(jī)理及分布規(guī)律進(jìn)行深入研究,開發(fā)水泥窯爐的脫硝技術(shù)和裝置。目[2,3]前,對(duì)于煤粉在鍋爐內(nèi)燃燒過程的NO生成已經(jīng)開展了很多數(shù)值模擬工作,促進(jìn)了低NO煤粉燃燒器和脫[426]硝技術(shù)的發(fā)展,但對(duì)水泥分解爐的NO形成與脫除的數(shù)值模擬研究相對(duì)較少。借助FLUENT軟件,開展水泥分解爐內(nèi)煤粉燃燒過程的數(shù)值模擬,主要研
7、究考察煤粉燃燒生成的NO分布、NO生成機(jī)理及爐底噴NH3選擇性非催化還原NO的效果,為進(jìn)一步研究分解爐內(nèi)煤粉燃燒和碳酸鈣分解的耦合作用及分解爐脫收稿日期:2009211206.作者簡介:李秀秀(19852),女,碩士生.E2mail:ntlixiuxiu@163.com第32卷第1期李秀秀,肖國先,李洋,等:分解爐內(nèi)NO生成與NH3脫硝的數(shù)值模擬研究87硝技術(shù)開發(fā)提供參考。1建立模型1.1物理模型對(duì)日產(chǎn)1000t水泥熟料配置的噴騰式分解爐進(jìn)行煤粉燃燒過程數(shù)值模擬,采用3次風(fēng)進(jìn)口中心線與分解爐軸線的交點(diǎn)為原點(diǎn)的柱坐標(biāo)系,分解爐軸線為Z軸。分解爐有3個(gè)入
