流化床富氧燃燒的數(shù)值模擬.pdf

1、二氧化碳在溫室氣體中占據(jù)重要地位,它主要來(lái)源于化石燃料的燃燒。電站燃煤鍋爐是一個(gè)重要的CO2排放源,減少和控制電站鍋爐在發(fā)電過(guò)程中CO2排放對(duì)緩解溫室效應(yīng)具有重要意義。流化床富氧燃燒技術(shù)對(duì)于CO2的捕集具有重要研究?jī)r(jià)值。
　　目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)流化床富氧燃燒技術(shù)的研究并不成熟,為了更好的應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù),本文針對(duì)其相關(guān)特性,以一維半小室模型為基礎(chǔ),運(yùn)用Fortran語(yǔ)言編制程序,建立包含流體動(dòng)力特性、燃燒特性和傳熱特性等一系列子模型的流化

2、床富氧燃燒綜合數(shù)學(xué)模型,通過(guò)對(duì)各個(gè)小室建立氣體、固體質(zhì)量平衡及能量平衡方程,模擬流化床在不同氣氛燃燒時(shí)爐內(nèi)溫度分布、各組分氣體分布及傳熱系數(shù)分布情況。
　　本文針對(duì)熱功率為10KW的流化床試驗(yàn)臺(tái)建立了一整套的數(shù)值模型。首先在空氣和30％O2/70%CO2氣氛下進(jìn)行流化床燃燒試驗(yàn),并將試驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了模型的可靠性與正確性。然后對(duì)比空氣和21%O2/79%CO2氣氛下流化床的燃燒模擬結(jié)果,模擬結(jié)果表明:兩者燃燒情況大

3、體相似,空氣下?tīng)t內(nèi)整體溫度較高,污染物排放量也較高,當(dāng)用CO2代替N2進(jìn)行燃燒時(shí),尾部煙氣中CO2濃度較高,容易捕捉收集,爐內(nèi)CO濃度比空氣下高出很多。最后,分別在給煤量和給風(fēng)量一定的情況下,通過(guò)改變送風(fēng)中O2濃度(分別為20%O2/80%CO2、30%O2/70%CO2和40%O2/60%CO2)來(lái)模擬流化床在不同氣氛下的富氧燃燒。結(jié)果表明:給煤量相同時(shí),O2濃度越高,爐膛底部溫度越高,爐膛頂部則呈相反趨勢(shì),傳熱系數(shù)在爐膛底部與溫度變