超细煤粉粒度对再燃脱硝效率的CFD模拟与优化

本文主要探讨了煤粉粒度对超细煤粉再燃脱硝效率的影响，通过采用先进的计算机流体动力学(CFD)计算软件Fluent 6.1进行三维数值模拟。研究对象是全尺寸四角切圆锅炉中的超细煤粉再燃烧过程，特别关注了烟煤超细煤粉作为再燃燃料时，NOx排放量如何随再燃煤粉粒径、再燃区过量空气系数以及再燃量的变化。 首先，研究发现，对于不同粒度的再燃燃料，过量空气系数存在一个共同的最佳值，范围在0.8至0.9之间。这意味着在这个范围内，过量空气的供应可以有效地促进燃烧，同时避免了NOx排放过多的问题，实现了燃烧效率和环境保护的平衡。 其次，随着再燃量的增加，脱硝效率也随之提升。然而，当再燃量达到20%时，脱氮效果达到最佳，这表明适量的再燃有助于最大限度地降低NOx排放。这为锅炉操作提供了优化建议，即控制再燃量在合理的范围内以提高脱硝效果。 进一步的研究发现，再燃煤粉粒径对NOx还原作用显著。更细的煤粉粒径能够更充分地与氧气接触，从而增强其还原NOx的能力。具体来说，最佳再燃燃料的平均粒径被确定为20微米，这一粒径的煤粉能提供最有效的脱硝效果。 通过炉膛中心截面的NOx浓度分布图，可以直观地看到不同粒径煤粉对NOx减排的具体分布情况，这对于优化锅炉设计和运行策略具有重要的指导意义。 该研究通过数值模拟手段深入剖析了煤粉粒度对超细煤粉再燃脱硝效率的影响，为锅炉燃烧过程的优化和环境保护提供了科学依据和技术支持，对于提升能源利用效率和减少环境污染具有实际应用价值。