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Numerical Study on NOx Emissions of Methane Re-Combustion in a 600 MWe Coal-Fired Boiler

Energy and Power Engineering 2020年第3期12卷 101-107页

作者： Xiaotao Zhang Hussain Ahmad Madni Gondal foyuan duan Weidong Zhang Haoliang Mu Chengyu Zhang Aijun Wang Departments of Electric Power North China University of Water Resources and Electric Power Zhengzhou China

The fuel staging combustion technology is a promising low NOx combustion technology for coal-fired boiler. In order to reduce NOx emissions, the burners of a 600?MWe coal-fired boiler are retrofitted in which methane gas is selected as a secondary fuel for re-combustion. The CFD models of combustion process are built to investigate?effects of the methane gasratio on combustion process and NOx emissions. A total of 4 cases are numerically studied, including the pure coal combustion case, the coal combustion with 7.5%, 10%, 12.5% of methane gas re-combustion cases respectively. The results show that the re-combustion of methane can reduce the temperature at primary combustion zone, but increase the temperatures at the re-combustion area and the furnace outlet. The NOx concentration at the furnace outlet reduces with the increasing methane gas ratio.?Methane re-combustion can greatly benefit to the NOx emissions reduction.

关键词： Numerical Simulation Re-Combustion NOx Emission Reduction

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660MW机组燃煤锅炉耦合生物质气再燃数值模拟

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热力发电 2020年第3期49卷 38-44页

作者：张小桃段佛元黄勇王爱军华北水利水电大学电力学院河南郑州450003

为了研究不同高度生物质气再燃喷口对锅炉燃烧过程等的影响,基于Fluent软件,搭建燃煤耦合生物质气模型,对某公司660 MW机组煤粉炉耦合生物质气再燃过程进行了数值模拟,研究生物质气喷口位置对锅炉温度场、NOx的排放量和烟气中各组分变... 详细信息

为了研究不同高度生物质气再燃喷口对锅炉燃烧过程等的影响,基于Fluent软件,搭建燃煤耦合生物质气模型,对某公司660 MW机组煤粉炉耦合生物质气再燃过程进行了数值模拟,研究生物质气喷口位置对锅炉温度场、NOx的排放量和烟气中各组分变化的影响。结果表明:燃煤锅炉耦合生物质气再燃会导致炉膛烟气出口温度升高,并且随着生物质气喷口高度的增加而增加;生物质气再燃能降低NOx的排放量,生物质气喷口位于再燃区上部、中部、下部时NOx排放的平均质量浓度分别为228.32、210.19、239.58 mg/m^3,其中生物质气喷口位于再燃区中部的效果最好,与原始工况NOx排放平均质量浓度291.96 mg/m^3相比,下降了28.01%;生物质气再燃增加了烟气中CO的体积分数,并且随着生物质气喷口位置的增高而增加。

关键词：燃煤锅炉生物质气耦合发电再燃喷口高度 NOx排放数值模拟

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生物质气与煤混燃锅炉分离式燃尽风反切消旋数值模拟

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热力发电 2019年第2期48卷 23-30页

作者：张小桃黄勇赵伟李柯颖段佛元华北水利水电大学电力学院河南郑州450011

为了研究分离式燃尽风(SOFA)水平摆动形成反切角度对生物质气与煤粉混燃切圆锅炉出口速度偏差和温度偏差的影响,基于Fluent模拟软件搭建了纯煤掺烧松木气模型,对某电厂330MW机组掺烧10%松木气的燃煤锅炉SOFA不反切、反切10°、反切15°... 详细信息

为了研究分离式燃尽风(SOFA)水平摆动形成反切角度对生物质气与煤粉混燃切圆锅炉出口速度偏差和温度偏差的影响,基于Fluent模拟软件搭建了纯煤掺烧松木气模型,对某电厂330MW机组掺烧10%松木气的燃煤锅炉SOFA不反切、反切10°、反切15°、反切20°等4种工况的燃烧过程进行数值模拟,分析不同工况下主燃烧区、折焰角、炉膛出口的速度场、温度场的分布特征。结果表明:在主燃烧区,SOFA反切对其流场影响较小;当SOFA开始反切时,折焰角残余切圆消失,流场趋于均匀,有效削弱了烟道的残余旋转,出口烟气速度偏差和温度偏差明显降低;当SOFA反切角度达到15°,出口左右侧速度偏差比和温度偏差比达到最低,其中心温度集中在其中心区域,速度场和烟气温度场的均匀性最好;当SOFA反切角度增大到20°时,出口烟速偏差比和烟气温度偏差比有所增大,其中心温度开始向其右侧偏移,速度分布和温度分布的均匀性下降。因此,最佳的SOFA水平摆动形成的反切角度为15°。

关键词：燃煤锅炉生物质气混合燃烧速度场温度场 SOFA 反切角度数值模拟

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