• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
生物质掺混煤粉无焰富氧燃烧燃料氮转化数值模拟
  • 作者

    朱世超郑红宇李鹏飞施国栋刘前周浩宇柳朝晖

  • 单位

    煤燃烧与低碳利用全国重点实验室(华中科技大学)国家烧结球团装备系统工程技术研究中心(中冶长天国际工程有限责任公司)

  • 摘要
    无焰富氧燃烧能在捕集高浓度CO2的同时显著降低了NOx排放,是清洁低碳燃烧技术的前沿发展方向之一。生物质作为一种来源广泛的可再生能源,与煤粉的掺混燃烧可有效减少CO2排放。为探究无焰富氧燃烧模式下生物质掺混煤粉燃料氮转化特性,基于0.58 MW燃烧炉,采用Fluent进行模拟,耦合适用于富氧燃烧的反应机理以及辐射模型,在完成模型和算法的验证后进行燃料N转化机理研究。结果表明,随着掺混生物质比例从0增加到100%,炉内低氧区域增大,CO分布区域更广,炉内峰值温度升高,当掺混比为50%时相比纯煤粉燃烧升高了47 K,掺混比为70%时升高了55 K,纯生物质燃烧时峰值温度达到1 850 K,较纯煤粉燃烧升高了71 K;生物质掺混比例从0增加到50%时,NO再燃还原比例相比纯煤粉大幅下降了61%以上,且随着掺混比继续增加,NO再燃还原基本不变;随着掺混比从0增加到100%,虽然生物质挥发分含量比煤粉高,但掺混后挥发分NO总和基本不变,由于生物质焦碳含量低,掺混后焦炭氮大幅降低,NO排放整体呈降低趋势,掺混比从0增加到100%,NO排放量降低了51%;表明生物掺烧可有效减少NO的排放。
  • 关键词

    生物质煤粉无焰燃烧富氧燃烧NO排放

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金项目(52076095);
  • 文章目录


    0 引言
    1 研究方法
    1.1 模拟对象及方法
    1.2 数值模拟验证
    2 结果与讨论
    2.1 生物质掺混对温度的影响
    2.2 生物质掺混对组分分布影响
    2.3 生物质掺混对NO排放影响
    3 结论
  • DOI
  • 引用格式
    [1]朱世超,郑红宇,李鹏飞,等.生物质掺混煤粉无焰富氧燃烧燃料氮转化数值模拟[J].电力科技与环保,2024,40(05):477-486.
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