一、高温炉窑能源更换时的燃烧计算方法探讨（论文文献综述）
韩一庆[1]（2021）在《新型平焰燃烧器中助燃管布置方式对燃烧特性影响的研究》文中研究表明平焰燃烧作为一种高效节能的燃烧方式被广泛应用于冶金行业,具有燃烧温度均匀、炉膛升温快和节约燃料等优点。然而采用空气助燃会增加NOX排放且燃烧热效率低,因此采用纯氧助燃,既可以大幅提高燃烧强度,减少燃烬时间,避免NOX的生成,同时利于烟气中CO2的捕获。因此设计一种新型纯氧助燃平焰燃烧器就显得尤为重要。新型平焰燃烧器与传统平焰燃烧器相比:取消了燃气-助燃气同轴环形通道布局,改用燃气旋流,助燃管切圆布置在烧嘴上方,通过改变助燃管距离来调节燃气与助燃气混合流股的旋流强度,进而控制燃烧强度和火焰面范围。本研究采用空气和纯氧作为助燃剂进行实验,分析了助燃管布置方式、助燃管距离及氧气过量系数对燃烧特性的影响,得出如下规律:（1）在空气和纯氧助燃条件下,四管切圆和三管切圆布置方式都可形成平展流火焰。在相同助燃管距离x下,四管切圆布置方式下的空气分布更为合理,火焰面积更大,且峰值温度、波峰波谷温差、CO和NO排放量要低于三管切圆布置方式。随着助燃管距离的增大,两种布置方式下的峰值温度和CO峰值不断下降。（2）纯氧助燃与空气助燃相比,旋流强度总低于后者,且燃烧区域较小,燃烧温度高,但燃烧温度波动范围小。当助燃管距离x=60 mm时,纯氧助燃相比于空气助燃CO峰值下降了57.4%。（3）随着氧气过量系数n的增加,燃气与氧气混合流股的旋流强度在增强,其燃烧过程更剧烈,火焰面略有缩小,但燃烧温度及峰值温度并无明显差异。而CO峰值随着氧气过量系数n的增加不断减小,氧气过量系数n从1.06增至1.24,CO峰值下降了28.7%。
彭暄格[2]（2020）在《基于低阶煤热解半焦工业利用的燃烧特性研究》文中研究指明以热解为基础的低阶煤分级转化利用技术符合我国能源结构与政策导向,可实现低阶煤的高效清洁利用。低阶煤热解半焦作为分级转化的产品之一,其规模化利用有利于提高分级利用技术的大型化与规模化。本文依托于国家重点研发计划,对此类半焦的燃烧特性开展了系统性的实验研究,并获取了其与原低阶煤的差异,旨在为这类特定半焦的规模化利用的相关设备改造及燃烧组织提供依据,进而扩大低阶煤分级转化利用技术的应用范围。首先,获取了半焦的煤质特性、孔隙结构、微观表面结构等理化特性,为后续燃烧特性的研究奠定基础。随后,针对半焦在工业窑炉的利用开展了初步的成型特性研究。结果表明,热解后半焦的化学组成与孔隙结构发生了较大变化。半焦成型特性较差,依靠无黏结剂的冷压成型,难以获得具备符合使用强度的成型半焦。基于热分析法对淖毛湖半焦的本征燃烧特性开展了实验研究,获取了半焦与煤本征燃烧特性的差异,并进行了掺烧实验。随后开展的动力学研究为后续的悬浮燃烧实验工况设置与模型计算提供了依据。结果表明,半焦着火温度、燃尽温度较原煤显着提高,具备更差的燃烧特性,活化能稍有提高。半焦在工业上的利用应着重考虑其难燃尽的问题。依托于自制的沉降炉试验系统,模拟煤粉锅炉的悬浮燃烧条件,对半焦的燃尽特性及NOx排放特性展开了细致的研究。从可燃物转化率的质量角度与未完全燃烧热损失的能量角度分析了半焦与煤燃尽特性的差异,并探索了受炉膛温度、氧气浓度、粒径的差异性影响。结果表明,较煤而言,半焦的燃尽率更低,未完全燃烧热损失更高,但NOx排放浓度更低。在采取合理的工况参数下,半焦有望实现清洁高效燃烧。最后,针对半焦在沉降炉内的运动与燃烧过程构建了多段等密度缩核悬浮燃烧模型,随后利用模型对半焦在炉内燃烧开展了模型研究。
陈楚薇[3]（2019）在《城市燃气储配站关键设备定量风险评估》文中进行了进一步梳理发展城市燃气,有利于优化城市能源利用结构和空气质量以实现绿色发展,而城市燃气储配站肩负着配气、调压、调峰等重要的作用,因而在燃气储配系统中拥有举足轻重的地位。但与此同时燃气储配站也面临着各种威胁:设备设施日趋老化;操作人员水平良莠不齐;城市扩张使得原本位于郊区的城市储配站,越来越接近于人口密集区;制度不完善等。因此,对城市燃气储配站进行风险评估,对确保城市管线安全运行具有重要的意义。本文结合了燃气行业有关国家及行业标准建立安全检查表,初步分析燃气储配站可能的失效原因,将燃气储配站场分区并具体分析了过滤区、调压区、进站区等区域的失效形式、失效原因以及失效可能造成的后果。使用事故树详细分析站场失效原因之间的关系,并以不同设备泄漏作为顶事件得到结构重要度,其次将基本事件分类为腐蚀减薄、应力腐蚀、外部损伤、脆性断裂、机械疲劳这五个方面,从而为计算失效概率时需要确定的各类损伤修正因子加权,进而得到更符合我国国情的失效概率。本文求得云南某燃气站场的各类设备失效概率处于10-4-10-5之间。分析在不同泄漏工况以及大气条件作用下,喷射火和爆炸这两种事故的影响范围,并结合云南某储配站场的具体情况,给出该站场在最易发生工况下如果发生火灾以及爆炸情况则可能造成的影响范围。考虑了声誉对事故风险的影响,使用专家打分与加权频数统计相结合的方式确定声誉效应系数。并依据相关标准建立了风险矩阵,这一风险矩阵的失效后果是以在人员、财物以及环境方面的总经济损失为判断标准的。并以云南某燃气站场为例计算了该站场关键设备的风险值,并且得到了风险等级。使用MATLAB开发了一套整体适用于云南某燃气储配站场、部分适用于其他燃气储配站场的风险评价软件。该软件能够实现对站场关键设备的失效概率、失效后果的计算以及风险等级的划分。
陈立平[4]（2018）在《煤粉热解调控及半焦富氧燃烧若干理论与试验研究》文中研究表明在未来很长一段时间内,煤炭依然是我国最重要的能源,开展煤炭清洁高效利用技术的研究对我国能源安全与可持续发展有重要战略意义。煤炭分级利用并耦合富氧燃烧的多联产技术是一种新型的煤炭清洁利用技术,一方面能够分级分质提取煤中高价值成分,同时又可对污染物、CO2等排放进行综合控制。本文按照“煤粉固定床高温热解特性→煤粉沉降炉高温热解特性→热解半焦着火特性研究→热解半焦转化过程形态及分子结构研究→热解半焦富氧燃烧及燃烧模型开发→含半焦在内的多种燃料加压富氧燃烧特性研究”的研究思路探索了煤粉热解气析出特性与组份调控方法、半焦不同转化方式下的着火、燃烧、气化特性以及相关理论与模型。采用高压管式炉系统研究了煤粉在高温、中速加热、高压条件下的煤粉固定床热解气生成特性;热解温度升高会导致热解失重率增加,可从900oC时的33.6%升高至1100o C的36.6%;热解压力升高会导致热解失重率下降,在10atm内降低幅度较大,高于10atm热解失重率变化较小;热解气组份以H2和CO为主,CH4和CO2次之,C3H8和O2含量几乎接近于零;H2、CO产率随热解温度升高而增大,而CO2、CH4、C3H8产率随热解温度升高而降低;热解气中各组分产率随热解压力呈先增大后减小趋势,在5atm左右达到最大值。基于高温沉降炉系统研究了煤粉在高温、快速加热、连续给粉下的热解气生成规律以及多工况条件下热解气组份的定向调控特性,并对不同热解温度半焦进行理化特性表征,之后采用热重对半焦反应动力学进行了深入探索;较长的颗粒停留时间、高热解温度、CO2气氛、低颗粒浓度以及沿程局部加氧等均可以提升热解气产量,但会改变热解气组成;另外,热解温度越高,半焦膨胀越明显,颗粒内部孔隙更加丰富,颗粒比表面积、孔容、孔径均有显着提升,但热解温度1000oC以上时,颗粒孔隙分布差异较小;进一步,采用Friedman法和AIC法获得半焦转化过程瞬时活化能分布,并从机理层面阐述了瞬时活化能分布中第二阶段活化能可作为半焦本征活化能;半焦等温转化过程速率分布曲线峰值现象是半焦的固有特性,热重试验过程中气体切换操作和颗粒温度变化均会改变甚至掩盖真实峰值点位置,并提出了合理的等温热重试验方法;最后采用耦合随机孔模型的本征反应模型及本征动力学参数较为准确地预测了半焦等温转化过程（最大转化率偏差低于5%）。采用热重和Hencken平焰燃烧器分别对半焦在低加热速率、高加热速率下的半焦着火机理、着火温度等特性进行研究,并开发了耦合气相反应的半焦单颗粒瞬态着火模型,从理论层面探索了温度、气氛、压力等因素对半焦着火特性的影响;半焦在低加热速率下发生非均相着火,并且改变加热速率及氧气浓度均不会影响半焦着火机理,但会影响着火温度;半焦射流（高加热速率着火）的着火模式为非均相着火,着火延迟距离以及着火延迟时间受烟气温度、气氛、氧气浓度、颗粒粒径的影响较大;瞬态着火模型计算表明,半焦颗粒边界层不会出现气相火焰,半焦发生非均相着火,并且部分工况（如小粒径、低氧气浓度或者富氧气氛）颗粒会不存在临界温度点,说明颗粒不会发生爆燃而进入颗粒温度快速上升阶段,计算得到的颗粒加热时间能够反应着火延迟现象,并且与射流着火延迟时间吻合。基于高压管式炉系统和多种表征技术,研究了半焦在燃烧/气化过程动力学控制区的形貌、粒径、孔隙、分子结构等理化特性的演变过程,探讨了压力、气氛等因素半焦理化特性演变的影响;对于单个半焦颗粒转化过程,颗粒表面及内孔壁面会随着转化进行逐渐被消耗,光滑外表面变得粗燥,颗粒整体变得疏松,并可看到内孔孔隙壁面以及细小碎片,但颗粒骨架基本存在,粒径变化较小,不会出现外表面灰分堆积现象,并且压力和气氛对颗粒表观形貌没有较大的影响;不过,随着半焦转化率升高,碎片增多,会使半焦颗粒粒径分布朝着粒径减小的方向移动,并且压力升高后,碎片增多,进一步导致粒径分布减小;气氛和压力对半焦孔隙变化有一定影响,半焦气化时的中孔比表面积及孔容会显着低于氧化过程中的相应值,并且气化过程平均孔径低于氧化过程的平均孔径,另外,压力对不同气氛半焦转化时的孔隙分布有不同的影响;气氛和压力对半焦分子结构变化有一定影响,CO2气氛会延缓半焦转化过程的石墨化进程,增加半焦反应活性,高压也会弱化半焦的石墨化进程,但影响较小。随后,基于半焦富氧燃烧特点,开发了耦合本征反应机理、内孔扩散、热失活、灰层抑制、多化学反应等在内的本征煤焦反应模型,并采用该模型模拟单颗粒转化过程以及炉内燃烧过程;之后进一步发展了半焦多反应协同作用下的粒径直接计算模型（DCCD）以及灰层抑制模型,并成功应用于单颗粒燃烧及炉内颗粒群燃烧过程的预测;基于考虑多种化学反应（氧化和气化）的本征煤焦反应模型分析了富氧燃烧中CO2气化作用,发现由于气化反应导致的燃尽率增加最高可达3.4%,并且会降低单颗粒反应过程中的颗粒温度,但颗粒群燃烧时气化作用则会增加颗粒整体温度;基于DCCD模型,定量计算了富氧燃烧中气化反应对颗粒粒径以及表观密度的降低程度,并发现气化反应本身（碳的消耗以及对表观密度降低）导致的燃尽率增幅强于颗粒温度降低导致的燃尽率下降程度;另外,采用本征煤焦反应模型预测的沉降炉内煤粉空气燃烧及富氧燃烧燃尽率偏差普遍低于3%,炉内部分测点温度偏差低于50 K。最后,对目前较为先进的加压富氧燃烧进行了CFD计算,发展了适用加压富氧气氛的半焦本征反应模型、辐射计算WSGG模型,并探讨了压力、烟气循环型式、燃料对加压富氧燃烧特性的影响;结果表明:压力不会改变炉内的速度分布和温度分布,但高压下炉内整体温度有所升高,另外,更高压力颗粒各转化阶段持续时间缩短,焦炭非均相反应速率升高,焦炭气化消耗占比增大;干、湿烟气循环方式的变化不会改变速度以及温度的空间分布,但湿烟气循环由于含有较多的水蒸气而导致炉内温度升高,并且湿烟气循环会降低颗粒各转化阶段的持续时间,同时也会提升焦炭气化消耗占比;不同燃料加压富氧燃烧时（干煤粉、水煤浆、干焦粉、水焦浆）,炉内速度及温度的空间分布基本类似,但浆体燃料工况较干粉状燃料工况的温度降低幅度可达100K（水焦浆燃烧工况温度最低）,浆体燃料转化时水份蒸发阶段耗时也会增加至10-2s量级,另外,焦炭气化消耗占比随燃料类型而变化,水焦浆燃料最低,干煤粉燃料最高。
陈晓琳[5]（2018）在《涡流室分解炉分级燃烧及RDF协同减排NOx机理研究》文中研究说明随着水泥工业的快速发展,水泥生产过程中煤燃烧产生的氮氧化物已经成为大气NOx排放的第三大来源。随着环境控制的日趋严格,水泥生产的可持续发展面临极大挑战。分解炉是干法水泥生产系统减排NOx的关键设备,其中煤分级燃烧技术是目前广受青睐的NOx减排技术之一。干法水泥生产系统因其具有高温、长流程、微负压和碱性环境等工艺特点,协同处理垃圾衍生燃料（Refuse Derived Fuel,简称RDF）已成为世界先进水泥生产技术的重要发展趋势。然而,煤粉与RDF的燃烧特性存在很大差异,当两者共燃时,势必会对分解炉的温度制度及NOx释放情况带来一定的影响,探明分解炉中煤与RDF共燃时燃料的燃烧特性及NOx的生成与被还原机理,以期在燃料充分燃烧及生料充分分解的前提下获得良好的NOx减排效果,成为解决分解炉中煤与RDF共燃协同减排NOx的关键问题。本文采用实验研究、CFD数值模拟及水泥厂现场试验相结合的手段展开研究。一方面创新设计并搭建双管式炉实验台,模拟分解炉温度环境和氧气浓度氛围,采用燃料高温快速进样的方式开展燃烧实验研究,并结合热重分析仪-红外光谱仪联用（TG-FTIR）、裂解仪-气相色谱仪-质谱仪联用（PY-GC/MS）等现代测试技术研究燃料热解、裂解实验,探讨了煤粉与RDF共燃时燃料的燃烧特性及NOx释放特点,研究了煤质、环境温度、氧气浓度对NOx释放的影响规律,获得了减氮效果良好的RDF入炉方式。另一方面,利用CFD数值模拟软件Ansys Fluent突破了对分解炉中多燃料燃烧耦合生料分解及NOx排放过程的数值模拟技术难题,采用CFD-POST、FieldView、Tecplot等对模拟结果进行综合分析,获悉了分解炉中三种类型NOx的生成规律及燃料型NOx的转化特点,并获得了煤粉分级燃烧减排NOx的优化方案和RDF入炉减氮方案,探明了分解炉中煤与RDF多级燃烧协同减排NOx的机理,并在实际生产线使用,获得很好应用效果。（1）利用自制的双管式炉平台研究了不同烟煤和无烟煤在不同温度、氧气浓度下的燃烧特点和燃料型NOx生成情况,结果表明:900℃时烟煤和无烟煤的燃烧情况好、生成的CO少,但是对应的燃料型NOx的生成量更高;在不同氧气浓度下燃烧时烟煤燃烧过程中NOx生成量和转化率比对应的无烟煤要低,其中烟煤在氧气浓度为14%、无烟煤在氧气浓度为16%下燃烧时处于NOx的最佳生成浓度环境,在实际生产中应该避开。借助TG-FTIR和Py-GC/MS发现,烟煤在较低温度下就可以释放出种类更多的碳氢化合物（烷烃、烯烃、芳香烃）,有利于对燃料型NOx还原转化,烟煤燃烧时NOx的生成量及转化率比无烟煤低。（2）采用CFD数值模拟技术研究了煤粉在分解炉燃烧过程中NOx的生成情况,结果表明分解炉环境下燃料型NOx的生成量远高于热力型NOx和瞬时型NOx,且自生成的燃料型NOx能够被炉内的碳氢化合物有效转化。通过对分解炉进行分煤口高度、水平位置、深入长度、分煤量等的优化设计,寻找到了合适的煤粉分级方案并经现场验证取得了还原率为48%的脱硝效果。（3）利用双管式实验平台研究了不同RDF在不同温度、氧气浓度,以及其与烟煤、无烟煤混合燃烧过程中的特点和NOx生成规律。研究表明,RDF在700℃燃烧时NOx的浓度最大值和生成总量均很高,实际使用RDF作为替代燃料时应该避开此温度;RDF在氧气浓度为14%下燃烧时NOx的生成量和转化率都很低;RDF与无烟煤、烟煤混合后其燃烧过程在反应前期（挥发分释放阶段）体现为加和作用,在反应后期（焦炭燃烧阶段）体现为协同促燃作用;烟煤和无烟煤掺混RDF后混合燃料燃烧性能均得到改善,且NOx的生成总量和转化率均明显降低了。（4）采用CFD数值模拟技术对煤粉与RDF在分解炉内共燃烧耦合生料分解的过程进行数值模拟,基于优化的分级燃烧方案,对RDF的入口位置进行了优化设计,研究表明,当RDF位于涡流室上部、远离三次风口的合适位置时运动路径更长、颗粒分散效果更好、温度制度更加均匀、NOx的还原效果更好;通过改变RDF的质量替代比例,探索了燃料多级燃烧协同减排NOx的机制,研究表明RDF替代量为50%时,RDF与煤燃烧之间可形成较好的协同作用机制,有利于与煤共混燃烧形成强化燃烧模式,也有利于形成CO还原气氛,促进NOx的还原转化。
王树民[6]（2017）在《燃煤电厂近零排放综合控制技术及工程应用研究》文中研究表明中国能源资源禀赋是“富煤、贫油、少气”,以煤为主的能源消费结构在今后一个时期内难以改变。煤炭大量利用及其粗放利用方式带来的环境问题,尤其是大气污染问题日益突出。大力推进煤炭的清洁高效利用,是支撑中国能源安全战略、建设“清洁低碳、安全高效”现代能源体系的必然要求。当前,中国的发电用煤占煤炭消费总量的50%左右。现行《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）规定的燃煤电厂大气污染物中烟尘、SO2、NOx排放浓度限值分别为30mg/m3、100400mg/m3、100200mg/m3,重点地区特别排放限值分别为20mg/m3、50mg/m3、100mg/m3。论文针对燃煤发电这一最主要的煤炭利用方式,开展了燃煤电厂大气污染物近零排放的相关研究。论文提出了针对燃煤电厂烟尘、SO2、NOx排放浓度限值的近零排放标准,即燃煤电厂达到GB13223-2011中规定的天然气燃气轮机组大气污染物排放浓度限值的煤电新标准（烟尘排放浓度5mg/m3、SO2排放浓度35mg/m3、NOx排放浓度50mg/m3,需要说明的是,不同于天然气燃气轮机组15%的基准含氧量,燃煤机组基准含氧量为6%）。论文讨论分析了燃煤电厂近零排放标准实施过程中综合集成控制技术的可行性。通过集成创新,系统提出了燃煤电厂“炉内低氮燃烧+选择性催化还原脱硝+低温省煤器+低低温静电除尘器（高效电源）+高效湿法脱硫+湿式电除尘器”的原则性技术路线。基于上述技术路线,在浙江舟山电厂4号新建燃煤机组完成了近零排放工程示范,成为全国首台新建近零排放燃煤机组,实现了第一套国产湿式电除尘器在燃煤电厂近零排放工程示范中的应用;在河北三河电厂现役燃煤机组完成了近零排放实践,该项目是国家能源局确定的燃煤发电机组环保示范项目,近零排放工程实施后减排效果显着,其4号机组烟尘排放浓度达到0.23 mg/m3。截至2017年2月底,该技术路线在全国56台（28504MW）燃煤机组完成了工程实践,经国家或地方环境监测单位现场监测,烟尘、SO2及NOx排放浓度均达到近零排放标准。论文考察了300MW（350MW）亚临界、350MW超临界、600MW亚临界、660MW超临界、1000MW超超临界近零排放燃煤机组的污染物排放特性。长时间的运行结果表明,不同机组在不同负荷、不同煤质条件下的污染物排放浓度有一定变化,但其烟尘、SO2及NOx排放浓度在基准含氧量为6%时均分别低于5、35、50mg/m3。论文针对某电厂300MW等级燃煤机组深入研究了不同污染物控制单元设备对PM2.5、PM10、SO3等的排放影响特性,研究表明:湿式静电除尘器对PM2.5、PM10具有很高的脱除效率,并对SO3具有较好的脱除效果,其中PM2.5脱除效率为98.37%,PM10脱除效率为97.31%,SO3脱除效率为42.23%;脱硫除尘一体化装置对烟尘具有协同脱除效果,额定负荷下协同除尘效率从35%提高到85%以上;低温省煤器投运后,静电除尘器后烟气中SO3浓度从15.35mg/m3降至8.27mg/m3,SO3脱除效率从25.88%提高到46.12%。论文对3001000MW燃煤机组实现近零排放的经济性进行了分析,结果表明燃煤机组从重点地区达标排放（烟尘排放浓度20mg/m3、SO2排放浓度50mg/m3、NOx排放浓度100mg/m3）到近零排放,增加的投资及运行成本为0.261.13分/千瓦时。综合考虑燃煤发电与燃气发电在售电完全成本等方面的差异,当前达到近零排放标准的燃煤发电,在经济性上仍然优于燃气发电。论文为客观反映燃煤电厂近零排放改造前后的大气污染物减排效果,以2013年中国环境保护部、中国电力企业联合会、地方政府全口径及火电的排放统计数据为基准进行分析,若中国燃煤电厂全部实现近零排放,则其烟尘减排95.3%、SO2减排94.3%、NOx减排92%。实践证明,燃煤电厂近零排放的技术路线可行,经济性具有优势,环境效果和社会效益显着,近零排放煤电是能够达到天然气燃气轮机组大气污染物排放浓度限值的清洁煤电,是“安全有保障、利用清洁化、百姓用得起”的能源。
王复越[7]（2016）在《燃气加热炉高温烟气回流掺氧燃烧数值模拟》文中提出合理的利用钢铁企业生产流程中产生的副产煤气,高效有序地组织与控制燃料过程,对能源与环境危机可以起到有效地缓解作用,对发展绿色经济有深远影响。本文以富氧燃烧技术与高温烟气掺氧循环燃烧技术为思想,采用计算机数值模拟的方法,运用流体计算软件Fluent对某钢铁企业热态实验室中脉冲试验炉所建立的燃烧模型进行三维数值模拟。本论文分别对富氧量以及烟气回流量对试验炉内温度分布、炉内流场变化、烟气排放以及污染物NOx生成的影响及变化规律进行分析与对比,得出了如下结论:（1）富氧空气助燃时,炉内出现局部高温区域,炉内各处温度均随氧浓度的增加,温度呈线性增加趋势,高温烟气掺氧助燃时,随着回流烟气量的提高,炉内各处以及烟气温度有所降低,降低的幅度较小。富氧空气助燃对炉膛内部起到提升炉温的作用,烟气回流量对炉膛内部起到均匀化炉内温度的作用,且可以抑制局部温度过高。（2）采用富氧空气作为助燃,随着氧气浓度的逐渐升高,炉膛内部气体的扰动剧烈程度有所减弱。相反,采用高温烟气掺氧助燃时,随着回流烟气量的提高,湍流强度大幅提高,炉内气体的扰动剧烈程度增强。与富氧空气助燃相比,采用高温烟气掺氧助燃可以增大高湍流强度,增强对流换热的效果。（3）采用富氧空气助燃后,炉内生成气体中辐射能力较强的三原子分子浓度增大。采用高温烟气掺氧气助燃时,CO2、H2O、N2浓度大幅升高。如将燃烧生成烟气冷凝,CO2浓度可达69%,增大了CO2捕集的可能性。采用烟气循环掺氧燃烧的方式,炉气的辐射换热能力得到大幅度提高。（4）采用富氧空气助燃时,局部高温促进热力型NOx的生成。相对氮气浓度下降对氮氧化物的生成的抑制作用,温度的上升对对氮氧化物的生成的促进作用更显着。采用高温烟气掺氧助燃时,随烟气回流量的增高而减低,降低幅度较小。将富氧燃烧技术与烟气回流技术应用于现有的加热炉中,可以改善现有的燃烧效果,促进能量高效利用、降低污染物排放、节约燃料消耗等方面发挥其多重优势,进而达到钢铁联合企业提高经济效益与节能环保的双重目的。
雷杰[8]（2014）在《富氧燃烧时加热炉中钢坯的加热及氧化特性研究》文中认为钢坯、钢锭等在轧制前,一般都要在一定温度下含氧化性气氛的加热炉中加热或均热。目前,轧钢加热炉多采用以空气为助燃剂的加热方式,钢坯在加热炉内加热时间一般在2-3小时甚至更长,其表面与气氛中的氧化性气氛在高温下发生强烈的氧化反应而生成大量的氧化铁皮,资源浪费的同时往往还会影响到成品的表面质量,造成表面缺陷,降低钢铁制品的成材率。富氧燃烧（oxygen enriched combustion）是指用比通常空气（含氧21%）含氧浓度高的富氧空气作为助燃剂进行燃烧,简称OEC,该技术作为一种节能新工艺自上世纪问世以来就受到了广泛的关注,但由于制氧成本的限制,该技术在工业上一直未能得到广泛推广。随着膜法制氧、变压吸附PSA法等新型制氧技术的发展利用和日渐成熟,富氧成本不断降低,为扩大富氧燃烧技术的应用领域创造了条件。在此背景下,论文针对轧钢过程中钢坯的再加热过程,从经济节能角度出发,将富氧燃烧技术应用于轧钢加热炉上,对富氧燃烧加热炉中存在的两个问题——热工特性和高温氧化特性进行研究。在热工特性研究方面,论文结合推钢式加热炉实际情况,以目前最常见的三种气体燃料（即天然气、高焦混合煤气、高炉煤气）为研究对象,建立富氧燃烧加热炉模型,从理论角度研究富氧燃烧技术。主要研究了富氧后煤气理论燃烧温度、燃烧过程中CO2、H2O热分解、富氧后煤气燃烧所需的空气量及产生的烟气量与成分的变化、富氧后加热炉内传热特性、富氧后加热炉钢坯加热时间、富氧后加热炉热平衡及燃料消耗量等问题,并且定性的分析了富氧燃烧技术下加热炉中钢坯的氧化特性。论文还通过设计的实验装置对富氧燃烧加热炉中钢坯的高温氧化特性进行了研究。结合理论研究和实验研究结果,通过合理假设和数据处理,建立了天然气-富氧燃烧加热炉的钢坯高温氧化模型,得到钢坯在富氧燃烧、700℃-1250℃下的氧化模型,其中高温（1000～1250℃）氧化模型为：低温（700～900℃）氧化模型为：并将高温氧化模型应用于论文所建立的推钢式加热炉模型上,计算了钢坯在加热段和均热段的氧化烧损量。综合热工计算与钢坯高温氧化实验结果，助燃剂含氧量在28%35%时，可以实现缩短加热时间、提高生产效率、减少氧化烧损的目标。
薛峰[9]（2012）在《连续退火炉燃烧优化控制及预警系统的设计与应用》文中指出目前宝钢1550连退机组中退火炉段设计有333个“W”型辐射管烧嘴，由于烧嘴燃烧能力和燃烧状态的不同，且尚未建立合理的燃烧预警系统，时常出现辐射管或烟道烧坏事故。另一方面，系统运行日趋复杂，退火钢种由设计初期的23个增加到目前的50多个,退火曲线也由以前的12条增加到了19条,再加上大量的规格变化,使退火炉原设计加热室燃烧控制数学模型面对频繁变化的规格和退火曲线暴露出了许多缺陷。原有的PID燃烧控制器难以适应时变性、非线性及不确定性等特性，很难精确实现对带钢加热温度的控制。为此，本文在以下几个方面提出了改进控制方案，并通过退火炉大修得以实现：（1）通过工业试验研究，建立了辐射管加热预警模型，该模型可用于量化分析煤气燃烧状况，分析影响炉内传热的工艺技术参数，对退火炉的热负荷分配、燃烧系统配置以及余热回收装置优化设计等建立了有机的联系。成功开发出退火炉辐射管燃烧预警控制技术，弥补了冷轧连退炉长期以来存在的辐射管燃烧控制缺乏在线实时自动监测的技术难题。对提高冷轧板产品质量，优化退火炉技术经济指标提供了重要的技术支撑。（2）研究建立了退火炉燃烧控制数学模型及炉温动态设定优化策略，并对燃烧室煤气燃烧工艺过程进行了研究，提出辐射管炉内带钢加热仅受炉膛、辐射管、带钢及炉内设备几何尺寸因素影响。据此，在工业试验的基础上，采用假想面法计算出了燃烧室各区综合辐射系数。利用加热段和均热段出口红外测温仪测定温度，根据递推最小二乘法求解带钢加热过程的传热数学模型，来动态辨识炉温或带速，并通过建立的辨识控制方程，使模型求解过程不但能快速收敛，而且离线计算结果最大误差为0.588%，在线平均控制精度不超过0.625%。（3）分析了带钢加热温度、煤气流量和排烟温度等变量之间的关系，建立了退火炉燃烧室的传递函数。设计了温度控制主回路的模糊自适应整定PID控制器，对温控系统建立了MATLAB仿真，在仿真中获取PI控制器的参数值，并比较了模糊自适应整定PID控制器与常规PID控制器的调节性能，通过仿真曲线的比较和参数优化，使新设计的模糊自适应整定PID控制器由系统模糊推理、决策，在线整定PID参数Kp、Ki、Kd，从而实现了燃烧动态控制。
连成[10]（2012）在《燃气工业炉内旋流燃烧和NOx生成的数值模拟与研究》文中研究表明随着燃气工业的发展，特别是天然气工业的发展，通过燃气的燃烧获取热能的方式已广泛应用于冶金、机械、化工、建材、轻工及食品等工业生产部门。当前节约能源和环境保护是政府和全社会关注的焦点问题，人们对于节约能源和环境保护的意识也逐渐增强。提高燃料燃烧效率和降低燃烧污染物生成问题越来越受到关注，在此领域推出了一系列的重要的研究课题。利用旋流燃烧技术可以增加燃气和空气的混合均匀性，强化燃烧反应过程，防止火焰局部高温，同时在旋流作用下产生的烟气回流区，将起到降低燃烧区温度和氧气浓度的效果，从而可以有效的减少NOx的产生。本文在分析和参考国内外相关文献资料的基础上，针对燃气工业炉内的旋流燃烧过程进行相关的计算机数值模拟研究和分析。通过使用商业流体数值模拟软件FLUENT对燃气加热炉建立了几何物理模型，并根据大量研究文献选择标准k-ε双方程湍流流动模型、PDF燃烧模型、P-1辐射模型以及NOx形成模型（该模型是在燃烧问题模拟完成后再对NO控制方程进行求解，称为后处理方法），对不同旋流数和过剩空气系数情况下炉内旋流燃烧和NOx的生成进行数值模拟研究，并获得相应的研究结果。通过对燃气加热炉内旋流燃烧数值模拟结果的分析得出以下结论：随着旋流数和过剩空气系数的提高，炉内温度场的影响均是先升高后降低，而且两者温度场对影响是相互独立的。在实际应用中可通过调节旋流数的大小和适当调整空气供给量来调节炉内温度的过高低。随着旋流数的提高，NOx的浓度逐渐下降，而随着过剩空气系数的增加NOx的生成量呈先上升后下降的趋势，并且两者相互影响。在实际的应用过程中在满足炉内温度需要的同时，可以通过增加空气量和提高旋流数的情况下来减少NOx的生成。
二、高温炉窑能源更换时的燃烧计算方法探讨（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高温炉窑能源更换时的燃烧计算方法探讨（论文提纲范文）
（1）新型平焰燃烧器中助燃管布置方式对燃烧特性影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 纯氧燃烧技术理论基础 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 平焰燃烧器的研究现状 |
| 1.5 论文主要研究内容 |
| 2 燃烧实验台的搭建与实验操作步骤 |
| 2.1 燃烧实验台简介 |
| 2.2 燃烧设备 |
| 2.2.1 平焰燃烧器结构 |
| 2.2.2 新型平焰器燃烧工作原理 |
| 2.3 燃烧辅助系统 |
| 2.4 监测系统 |
| 2.5 实验具体操作过程 |
| 3 空气助燃燃烧特性的实验结果与分析 |
| 3.1 燃气燃烧所需空气量 |
| 3.2 实验工况设定 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.3.1 火焰面特性 |
| 3.3.2 温度分布规律 |
| 3.3.3 CO体积分数分布 |
| 3.3.4 NO体积分数分布 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 氧助燃燃烧特性的实验结果与分析 |
| 4.1 燃气燃烧所需氧气量 |
| 4.2 实验工况设定 |
| 4.3 实验结果与分析 |
| 4.3.1 火焰面特性 |
| 4.3.2 温度分布规律 |
| 4.3.3 CO体积分数分布 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 空气和纯氧燃烧实验对比 |
| 5.1 工况设定 |
| 5.2 实验结果与分析 |
| 5.2.1 火焰面特性 |
| 5.2.2 温度分布规律 |
| 5.2.3 CO体积分数分布 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 氧气过量系数对平焰燃烧的影响 |
| 6.1 氧气过量系数的选取 |
| 6.2 实验结果与分析 |
| 6.2.1 火焰面特性 |
| 6.2.2 CO体积分数分布 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（2）基于低阶煤热解半焦工业利用的燃烧特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 世界及我国能源现状 |
| 1.1.2 低阶煤分级转化利用技术 |
| 1.1.3 热解半焦规模化利用 |
| 1.2 半焦燃烧研究现状 |
| 1.2.1 理化特性 |
| 1.2.2 燃烧特性 |
| 1.2.3 燃烧评价指标与反应动力学参数 |
| 1.2.4 污染物排放特性 |
| 1.2.5 结渣特性 |
| 1.2.6 模型研究 |
| 1.2.7 低阶煤半焦燃烧应用研究 |
| 1.2.8 文献综述概述 |
| 1.3 课题来源与主要研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 2 半焦理化特性研究 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 工业元素分析 |
| 2.3 灰分析 |
| 2.4 孔隙结构特征 |
| 2.5 密度 |
| 2.6 微观表面特征 |
| 2.7 半焦成型特性研究 |
| 2.7.1 实验仪器及实验方法 |
| 2.7.2 成型压力的影响 |
| 2.7.3 粒径区间的影响 |
| 2.7.4 水分 |
| 2.7.5 粒径组合 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 半焦本征燃烧特性研究 |
| 3.1 实验材料与实验方案 |
| 3.2 数据表征方法 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.3.1 煤与半焦的热解 |
| 3.3.2 半焦着火类型的判断 |
| 3.3.3 半焦燃烧特性及客观评价指标 |
| 3.3.4 燃烧反应动力学分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 沉降炉试验系统的搭建调试 |
| 4.1 沉降炉试验台综述 |
| 4.2 沉降炉试验系统概况 |
| 4.2.1 炉本体 |
| 4.2.2 给料系统 |
| 4.2.3 取样枪 |
| 4.2.4 其他部件 |
| 4.3 沉降炉系统调试 |
| 4.3.1 同心度调试 |
| 4.3.2 层流测试 |
| 4.3.3 密封性测试 |
| 4.3.4 温度场测试 |
| 4.3.5 等速取样测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 半焦悬浮燃烧特性研究 |
| 5.1 半焦着火特性研究 |
| 5.1.1 实验设计 |
| 5.1.2 实验结果 |
| 5.2 半焦燃尽特性研究 |
| 5.2.1 实验设计及步骤 |
| 5.2.2 数据表征方法 |
| 5.2.3 典型工况下半焦与煤粉燃尽差异 |
| 5.2.4 半焦随停留时间反应活性的变化 |
| 5.2.5 受炉膛温度的影响 |
| 5.2.6 受氧气浓度的影响 |
| 5.2.7 受粒径的影响 |
| 5.3 半焦NOx排放特性研究 |
| 5.3.1 典型工况下半焦与煤粉NOx排放的差异 |
| 5.3.2 受炉膛温度的影响 |
| 5.3.3 受氧气浓度的影响 |
| 5.3.4 受粒径的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 沉降炉中半焦悬浮燃烧模型 |
| 6.1 炉内半焦悬浮燃烧模型构建 |
| 6.1.1 燃烧模型 |
| 6.1.2 运动模型 |
| 6.2 模型对比及误差分析 |
| 6.3 半焦燃烧受影响因素 |
| 6.3.1 氧气浓度与过量空气系数的影响 |
| 6.3.2 炉膛温度的影响 |
| 6.3.3 粒径的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 全文总结 |
| 7.1 本文主要研究内容与结论 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 未来展望 |
| 参考文献 |
| 研究生期间取得的科研成果 |
（3）城市燃气储配站关键设备定量风险评估（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 针对油气领域的风险评价发展情况 |
| 1.2.2 失效概率的计算方法发展情况 |
| 1.2.3 基于软件模拟失效后果的发展情况 |
| 1.3 本文研究内容及技术路线 |
| 第2章 燃气储配站场失效分析 |
| 2.1 燃气储配站场简介 |
| 2.1.1 工艺流程 |
| 2.1.2 主要设备 |
| 2.2 危险源辨识 |
| 2.3 失效形式分析 |
| 2.3.1 关键设备失效分析 |
| 2.3.2 燃气储配站场事故树失效分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 燃气储配站定量失效概率计算 |
| 3.1 API581失效概率计算方法 |
| 3.2 设备同类失效概率 |
| 3.3 设备损伤因子的确定 |
| 3.3.1 减薄腐蚀因子 |
| 3.3.2 管道机械疲劳损伤因子 |
| 3.3.3 脆性断裂损伤因子 |
| 3.3.4 外部损伤因子 |
| 3.3.5 应力腐蚀因子-氢致开裂和应力导向的氢致开裂 |
| 3.4 管理修正因子的确定 |
| 3.5 实例分析 |
| 3.5.1 设备损伤因子的确定 |
| 3.5.2 修正因子的确定 |
| 3.5.3 失效概率的确定 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 燃气储配站设备泄漏后果分析 |
| 4.1 泄漏后果种类与评价标准 |
| 4.2 泄漏后果影响因素分析 |
| 4.2.1 泄漏孔径对泄漏后果的影响 |
| 4.2.2 大气稳定度对泄漏后果的影响 |
| 4.2.3 风速对泄漏后果的影响 |
| 4.2.4 大气温度对泄漏后果的影响 |
| 4.3 实例分析 |
| 4.3.1 最易发生工况 |
| 4.3.2 火灾最危险工况 |
| 4.3.3 爆炸最危险工况 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 燃气储配站风险计算及表征 |
| 5.1 风险计算 |
| 5.2 风险表征 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 燃气储配站风险评估的软件开发 |
| 6.1 软件介绍 |
| 6.2 软件功能模块设计 |
| 6.2.1 登录界面 |
| 6.2.2 失效概率计算界面 |
| 6.2.3 失效后果计算界面 |
| 6.2.4 风险矩阵界面 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A RBI技术相关表格 |
| 致谢 |
（4）煤粉热解调控及半焦富氧燃烧若干理论与试验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 我国煤炭资源分布与利用现状 |
| 1.3 煤炭清洁高效利用的必要性 |
| 1.4 煤炭分级转化技术 |
| 1.4.1 煤炭分级转化技术方向 |
| 1.4.2 浙江大学煤炭分级转化技术 |
| 1.5 煤热解理论与试验 |
| 1.5.1 煤的组成及化学结构 |
| 1.5.2 影响煤热解过程的因素 |
| 1.5.3 煤热解理论与模型 |
| 1.6 着火理论与试验 |
| 1.6.1 着火机制 |
| 1.6.2 着火试验 |
| 1.7 半焦/煤焦燃烧与气化 |
| 1.7.1 煤焦燃烧与气化基本过程 |
| 1.7.2 煤焦燃烧/气化试验 |
| 1.7.3 煤焦燃烧/气化模拟 |
| 1.8 富氧燃烧技术 |
| 1.8.1 富氧燃烧与CCS(Carbon Capture and Storage) |
| 1.8.2 富氧燃烧技术现状 |
| 1.9 本文框架与研究内容 |
| 2 固定床煤粉高温热解试验 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验系统与方法 |
| 2.2.1 试验装置 |
| 2.2.2 试验方法及工况 |
| 2.2.3 试验数据分析 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 热解失重率 |
| 2.3.2 热解气产率 |
| 2.3.3 热解组份析出曲线 |
| 2.3.4 热解气各组份绝对产量 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 沉降炉煤粉高温热解试验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验设备与方法 |
| 3.2.1 热解试验装置 |
| 3.2.2 热解试验方法 |
| 3.2.3 热解半焦表征 |
| 3.3 热解特性 |
| 3.3.1 惰性气氛下的轻质组份析出特性 |
| 3.3.2 加氧热解条件下的挥发分析出特性 |
| 3.4 热解半焦特性 |
| 3.4.1 热解半焦形貌 |
| 3.4.2 热解半焦粒径分布 |
| 3.4.3 热解半焦孔隙分布 |
| 3.4.4 热解半焦分子结构 |
| 3.4.5 热解半焦反应性及动力学分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 热解半焦着火特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验设备与方法 |
| 4.2.1 热重着火试验 |
| 4.2.2 半焦射流着火试验 |
| 4.3 基于TGA的半焦着火分析 |
| 4.3.1 TGA着火模式分析 |
| 4.3.2 TGA着火温度 |
| 4.4 基于Hencken平焰燃烧器的半焦射流着火分析 |
| 4.4.1 颗粒速度分布 |
| 4.4.2 颗粒温度分布 |
| 4.4.3 沿程辐射强度、射流着火模式以及着火延迟 |
| 4.5 基于单颗粒模型的半焦着火理论分析 |
| 4.5.1 着火理论与着火模型 |
| 4.5.2 单颗粒着火模型开发 |
| 4.5.3 半焦着火计算结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 半焦转化过程中形态及分子结构演变 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验设备与方案 |
| 5.3 半焦表征方法 |
| 5.3.1 扫描电镜SEM |
| 5.3.2 拉曼光谱 |
| 5.3.3 比表面积以及孔径分析 |
| 5.3.4 粒径分析 |
| 5.3.5 堆积密度及表观密度 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 半焦形貌转变 |
| 5.4.2 半焦粒径及密度变化 |
| 5.4.3 半焦孔隙转变 |
| 5.4.4 半焦分子结构转变 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 富氧气氛半焦燃烧模型开发 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 煤焦反应机理 |
| 6.2.1 煤焦反应过程 |
| 6.2.2 煤焦氧化反应机理 |
| 6.2.3 煤焦气化反应机理 |
| 6.3 煤焦反应模型开发与计算 |
| 6.3.1 煤焦反应模型框架 |
| 6.3.2 基于本征反应动力学的煤焦反应模型开发 |
| 6.3.3 模型计算及结果分析 |
| 6.4 基于本征LH煤焦反应模型的扩展开发 |
| 6.4.1 模型扩展开发介绍 |
| 6.4.2 粒径直接计算模型（DCCD模型） |
| 6.4.3 灰层坍塌及灰层抑制 |
| 6.4.4 扩展模型计算与结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 半焦加压富氧燃烧数值计算 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 加压富氧燃烧炉设计 |
| 7.2.1 加压燃烧（气化）炉介绍 |
| 7.2.2 加压富氧燃烧试验炉设计 |
| 7.3 加压富氧燃烧数值计算 |
| 7.3.1 模型建立 |
| 7.3.2 工况设置 |
| 7.3.3 计算过程分析 |
| 7.4 计算结果分析 |
| 7.4.1 设计工况（10atm煤粉空气燃烧） |
| 7.4.2 炉内压力的影响 |
| 7.4.3 气氛的影响 |
| 7.4.4 燃料的影响 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 全文总结及工作展望 |
| 8.1 主要研究内容与结论 |
| 8.2 本文主要创新点 |
| 8.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 作者简介 |
（5）涡流室分解炉分级燃烧及RDF协同减排NOx机理研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 水泥分解炉及其结构特点 |
| 1.2 水泥生产中NO_x减排现状以及控制技术 |
| 1.3 国内外分解炉中煤粉、RDF燃烧研究进展 |
| 1.4 分解炉燃料燃烧过程中NO_x生成与控制机理研究进展 |
| 1.5 分级燃烧减排NO_x研究进展及存在的问题 |
| 1.6 本文研究手段和内容 |
| 第2章 实验方法 |
| 2.1 燃料的成分分析 |
| 2.2 烟气的成分分析 |
| 2.3双管式炉恒温燃烧实验 |
| 2.4 燃烧特性分析 |
| 2.5 燃烧过程污染物释放特性分析 |
| 2.6 数值模拟实验 |
| 2.6.1 几何模型 |
| 2.6.2 物理模型 |
| 2.6.3 组分及化学反应模型 |
| 2.6.4 求解方法 |
| 2.7 现场测试及工业试验 |
| 第3章 煤的燃烧特性及燃料型NO_x生成规律研究 |
| 3.1 实验方案 |
| 3.1.1 煤试样的选择 |
| 3.1.2 煤燃烧实验 |
| 3.1.3 煤燃烧污染物形成机理分析 |
| 3.2 温度对不同品质煤粉燃烧过程的影响 |
| 3.2.1 不同品质煤的燃烧过程分析 |
| 3.2.2 煤粉燃烧过程中的NO_x生成规律 |
| 3.2.3 煤粉热解特性与NO_x生成机理 |
| 3.3 氧气浓度对燃料燃烧过程的影响 |
| 3.3.1 不同氧气浓度下煤粉燃烧过程 |
| 3.3.2 不同氧气浓度下煤粉燃烧过程中NO_x生成规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 煤燃烧过程中NO_x控制方法研究 |
| 4.1 研究方法 |
| 4.1.1 边界条件的确定 |
| 4.1.2 基础模型的研究与结果验证 |
| 4.1.3 分解炉中燃料燃烧自生成NO_x的数值模拟研究 |
| 4.1.4 分级燃烧减排NO_x方法研究 |
| 4.2 燃烧和分解的耦合模拟 |
| 4.3 模拟结果验证 |
| 4.4 水泥分解炉中NO_x生成规律的模拟研究 |
| 4.4.1 热力型NO_x的生成 |
| 4.4.2 瞬时型NO_x的生成 |
| 4.4.3 燃料型NO_x的生成 |
| 4.4.4 燃料型NO_x的转化 |
| 4.5 燃料分级燃烧减排NO_x的优化设计 |
| 4.5.1 分煤口高度的优化 |
| 4.5.2 分煤口位置的优化-单口 |
| 4.5.3 分煤口位置的优化-双口 |
| 4.5.4 分煤口深入长度优化 |
| 4.5.5 分煤量的优化 |
| 4.6 现场工业试验结果分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 RDF与煤协同燃烧及对NO_x生成转化的影响 |
| 5.1 实验方案 |
| 5.1.1 RDF试样的选择 |
| 5.1.2 RDF燃烧实验 |
| 5.1.3 RDF与煤混合燃烧实验 |
| 5.1.4 RDF的热解特性 |
| 5.2 不同温度下RDF的着火与燃烧过程 |
| 5.2.1 不同RDF燃烧过程 |
| 5.2.2 不同温度条件下RDF燃烧过程中的NO_x生成规律 |
| 5.2.3 RDF热解特性与NO_x生成机理 |
| 5.3 氧气浓度对RDF燃烧的影响 |
| 5.3.1 氧气浓度对RDF燃烧过程的影响 |
| 5.3.2 氧气浓度对RDF燃烧过程中NO_x生成的影响 |
| 5.4 烟煤和RDF的混合燃烧 |
| 5.4.1 热重实验结果分析 |
| 5.4.2 烟煤和RDF的混合燃烧过程 |
| 5.4.3 烟煤和RDF的混合燃烧过程中NO_x生成规律 |
| 5.5 无烟煤和RDF的混合燃烧 |
| 5.5.1 热重实验结果分析 |
| 5.5.2 无烟煤和RDF的混合燃烧过程 |
| 5.5.3 无烟煤和RDF混合燃烧过程中NO_x生成规律 |
| 5.6 RDF与煤协同燃烧及NO_x生成转化的影响讨论 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 分解炉中RDF与煤协同减排NO_x机制 |
| 6.1 研究方法 |
| 6.1.1 原料的选择 |
| 6.1.2 模型的确定 |
| 6.1.3 RDF与煤多级燃烧减排NO_x方法研究 |
| 6.2 RDF入射高度的优化 |
| 6.3 RDF入口的水平位置优化 |
| 6.4 RDF作为替代燃料时的模型验证 |
| 6.5 RDF与煤燃烧的协同作用机制 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间主要的研究成果 |
| 致谢 |
（6）燃煤电厂近零排放综合控制技术及工程应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 能源及电力发展 |
| 1.1.1 能源对经济和社会发展的驱动与支撑 |
| 1.1.2 中国及世界一次能源储量及消费结构特点 |
| 1.1.3 中国及世界电力装机容量及发电量结构特点 |
| 1.1.4 中国能源及电力发展展望 |
| 1.2 煤电发展过程中的大气污染物排放问题及减排迫切性 |
| 1.3 本文的组织结构 |
| 第2章 燃煤电厂大气污染物近零排放标准 |
| 2.1 中国燃煤电厂大气污染物排放标准历史沿革 |
| 2.2 中国和世界燃煤电厂大气污染物排放标准对比 |
| 2.3 燃煤电厂和燃气电厂大气污染物排放标准对比 |
| 2.4 燃煤电厂大气污染物近零排放标准的提出 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 燃煤电厂大气污染物近零排放技术路线集成研究应用 |
| 3.1 污染物排放控制技术分析 |
| 3.1.1 除尘技术 |
| 3.1.2 脱硫技术 |
| 3.1.3 低氮燃烧及宽负荷脱硝技术 |
| 3.2 近零排放技术路线的提出 |
| 3.3 近零排放工程实践 |
| 3.4 近零排放经济分析 |
| 3.5 近零排放技术路线适应性 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 燃煤电厂大气污染物排放数据监测 |
| 4.1 燃煤电厂大气污染物排放第三方监测 |
| 4.1.1 监测方法及仪器仪表 |
| 4.1.2 现场监测案例 1 |
| 4.1.3 现场监测案例 2 |
| 4.1.4 现场测试案例 3 |
| 4.2 燃煤电厂大气污染物排放在线监测 |
| 4.2.1 CEMS在线监测技术 |
| 4.2.2 CEMS在线监测质量控制 |
| 4.2.3 CEMS监测案例 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 燃煤电厂大气污染物近零排放控制技术工程应用案例 |
| 5.1 不同等级燃煤机组近零排放技术方案 |
| 5.1.1 300MW（350MW）亚临界机组 |
| 5.1.2 350MW超临界机组 |
| 5.1.3 600MW亚临界机组 |
| 5.1.4 660MW超临界机组 |
| 5.1.5 1000MW超超临界机组 |
| 5.2 不同等级燃煤机组不同负荷下的污染物排放分析 |
| 5.2.1 300MW（350MW）亚临界机组 |
| 5.2.2 350MW超临界机组 |
| 5.2.3 600MW亚临界机组 |
| 5.2.4 660MW超临界机组 |
| 5.2.5 1000MW超超临界机组 |
| 5.3 不同等级燃煤机组改造前后污染物排放比较 |
| 5.4 不同等级燃煤机组长时间污染物排放分析 |
| 5.5 燃煤机组近零排放煤质影响分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 燃煤电厂大气污染物控制单元设备对PM_(2.5)与SO_3的排放影响特性研究 |
| 6.1 细颗粒物（PM_(2.5)）脱除技术集成研究 |
| 6.2 低低温静电除尘技术对烟尘排放的影响 |
| 6.3 脱硫除尘一体化技术对烟尘排放的影响 |
| 6.4 湿式电除尘技术对PM_(2.5)、PM10及SO_3脱除效果 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 近零排放燃煤电厂与燃气电厂的经济性比较 |
| 7.1 工程造价 |
| 7.2 维护成本 |
| 7.3 售电完全成本 |
| 7.4 销售电价 |
| 7.5 发电社会成本 |
| 7.6 燃煤电厂CO_2减排的成本分析 |
| 7.7 本章小结 |
| 第8章 燃煤电厂大气污染物近零排放环境效果与社会效益 |
| 8.1 燃煤电厂近零排放的环境效果 |
| 8.2 燃煤电厂近零排放的社会效益 |
| 8.3 本章小结 |
| 第9章 结论与展望 |
| 9.1 主要结论 |
| 9.1.1 燃煤电厂近零排放技术路线可行 |
| 9.1.2 燃煤电厂近零排放经济性具有优势 |
| 9.1.3 燃煤电厂近零排放环境效果和社会效益显着 |
| 9.2 主要创新点 |
| 9.3 展望及建议 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）燃气加热炉高温烟气回流掺氧燃烧数值模拟（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1. 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 选题意义 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.3.1 富氧燃烧技术介绍 |
| 1.3.2 计算机模拟燃烧介绍 |
| 1.4 目前研究热点 |
| 1.5 本文的主要内容 |
| 2. 燃烧数值模拟过程 |
| 2.1 计算流体动力学介绍 |
| 2.2 计算流体中的工作流程 |
| 2.3 燃烧试验炉的几何特性 |
| 2.3.1 燃烧试验炉几何模型的建立 |
| 2.4 模型假设 |
| 2.5 网格划分及边界条件的设置 |
| 2.5.1 网格划分 |
| 2.5.2 边界条件设置 |
| 2.6 数学模型的建立 |
| 2.6.1 基本方程组 |
| 2.6.2 物质输运及有限速率反应方程 |
| 2.6.3 湍流基本模型 |
| 2.6.4 污染物NO_x模型 |
| 2.6.5 离散方程的数值算法与解 |
| 2.7 本章小结 |
| 3. 数值模拟结果与分析 |
| 3.1 富氧空气助燃模拟 |
| 3.1.1 富氧空气助燃模拟实验工况 |
| 3.1.2 富氧空气助燃炉内温度分布 |
| 3.1.3 富氧空气对燃烧炉内流场的影响 |
| 3.1.4 富氧空气对燃烧炉内烟气及NO_x生成的影响 |
| 3.2 烟气回流掺氧燃烧模拟 |
| 3.2.1 烟气回流燃烧模拟实验工况 |
| 3.2.2 烟气回流掺氧助燃炉内温度分布 |
| 3.2.3 烟气回流掺氧助燃 |
| 3.2.4 烟气回流对燃烧炉内烟气及NO_x生成的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 4. 全文结论与展望 |
| 4.1 全文结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）富氧燃烧时加热炉中钢坯的加热及氧化特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 概述 |
| 1.1 富氧燃烧技术概述 |
| 1.1.1 富氧燃烧技术简介 |
| 1.1.2 富氧燃烧技术的发展概况 |
| 1.2 钢的高温氧化概述 |
| 1.2.1 钢的高温氧化 |
| 1.2.2 钢的高温氧化机理 |
| 1.2.3 氧化层的结构及其作用 |
| 1.2.4 钢的高温氧化影响因素及防治措施 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 富氧燃烧时加热炉的热工特性研究 |
| 2.1 模型的计算条件 |
| 2.2 富氧燃烧时的燃烧计算 |
| 2.3 富氧燃烧时钢坯的加热时间计算 |
| 2.3.1 加热制度的确定 |
| 2.3.2 加热炉内的综合传热系数 |
| 2.3.3 加热炉炉膛尺寸估算 |
| 2.3.4 富氧燃烧时钢坯的加热时间计算 |
| 2.4 富氧燃烧时加热炉热平衡的计算 |
| 2.4.1 热量收入项 |
| 2.4.2 热量支出项 |
| 2.4.3 热平衡与燃料消耗量 |
| 2.5 计算结果与分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 富氧燃烧时钢坯高温氧化特性实验研究 |
| 3.1 实验装置及方案 |
| 3.1.1 实验装置简介 |
| 3.1.2 实验方案设计 |
| 3.2 实验结果与分析 |
| 3.2.1 炉内气氛对钢坯高温氧化的影响 |
| 3.2.2 炉内温度对钢坯高温氧化的影响 |
| 3.2.3 低温段炉内气氛对钢坯高温氧化的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 富氧燃烧时钢坯高温氧化模型的建立 |
| 4.1 模型的建立 |
| 4.1.1 最小二乘曲线拟合 |
| 4.1.2 非线性最小二乘拟合 |
| 4.1.3 DPS 数据数据处理系统 |
| 4.1.4 建立模型 |
| 4.2 钢坯高温氧化模型在加热炉上的应用 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（9）连续退火炉燃烧优化控制及预警系统的设计与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及实际意义 |
| 1.2 退火炉工艺及燃烧控制技术 |
| 1.2.1 退火炉工艺技术概况 |
| 1.2.2 退火炉燃烧控制技术的应用与发展 |
| 1.2.3 退火炉燃烧控制技术的难点与研究方向 |
| 1.2.4 退火炉预警系统监测控制 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第2章 1550 退火炉燃烧控制功能设计及结构配置 |
| 2.1 退火炉设备概况 |
| 2.1.1 基本结构 |
| 2.1.2 退火炉辐射管布置及燃烧控制方式 |
| 2.2 燃烧控制系统结构及配置 |
| 2.2.1 控制系统的总体结构 |
| 2.2.2 现场总线控制网络 |
| 2.3 燃烧控制系统的功能设计 |
| 2.3.1 燃烧控制方式 |
| 2.3.2 加热燃烧控制 |
| 2.3.3 炉膛压力控制 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 退火炉燃烧优化控制及预警方案的提出 |
| 3.1 退火炉燃烧 PID 控制 |
| 3.1.1 PID 控制器原理 |
| 3.1.2 PID 控制特点 |
| 3.1.3 PID 控制器整定方法 |
| 3.2 常规 PID 控制器的局限性 |
| 3.3 燃烧控制优化方案 |
| 3.4 预警系统工艺技术方案 |
| 3.4.1 工艺系统分析 |
| 3.4.2 预警系统技术控制 |
| 3.5 燃烧模型控制与炉温设定优化方案 |
| 3.5.1 带钢尺寸、钢种或机组速度等参数变化的动态控制 |
| 3.5.2 正常退火状态下炉温预测与设定值优化 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 控制方案的设计与实现 |
| 4.1 燃烧控制 |
| 4.1.1 模糊控制的基本原理 |
| 4.1.2 模糊控制的特点 |
| 4.1.3 模糊自适应整定 PID 控制算法 |
| 4.1.4 模糊自适应整定 PID 与常规控制器仿真比较 |
| 4.2 预警系统 |
| 4.2.1 建立预警模型 |
| 4.2.2 燃烧预警系统工艺技术分析[70~72] |
| 4.2.3 燃烧状况故障实时预警流程 |
| 4.2.4 模型系统实时分析故障预警[73] |
| 4.2.5 控制系统硬件选用 |
| 4.3 燃烧模型控制研究与炉温设定值优化 |
| 4.3.1 建立带钢炉内加热数学模型 |
| 4.3.2 最小二乘法炉温优化计算策略 |
| 4.3.3 参数动态辨识 |
| 4.3.4 模型前馈控制 |
| 4.3.5 模型离线计算结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 生产使用效果 |
| 5.1 燃烧控制 |
| 5.2 预警系统 |
| 5.3 燃烧模型与炉温设定优化控制 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 符号与标记 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（10）燃气工业炉内旋流燃烧和NOx生成的数值模拟与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的提出与背景 |
| 1.1.1 课题研究的背景 |
| 1.1.2 课题的意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文主要内容 |
| 2 旋转射流和旋流燃烧 |
| 2.1 旋转射流及其特性 |
| 2.1.1 旋转射流与自由射流的差异 |
| 2.1.2 旋转射流的无因次特性—旋流数 |
| 2.1.3. 旋转射流的流场 |
| 2.2 旋流燃烧 |
| 2.2.1 旋流对燃烧的强化作用 |
| 2.2.2 燃烧对旋流的影响 |
| 3 燃气工业炉 |
| 3.1 燃气工业炉窑的特点 |
| 3.2 燃气工业炉的热工特性 |
| 3.2.1 火焰炉炉膛内的热工过程 |
| 3.2.2 射流对炉膛内压力分布的影响 |
| 3.2.3 加热炉内的合理气流组织 |
| 4 NOX的危害、生成机理及控制技术 |
| 4.1 燃烧中 NOX 的危害 |
| 4.1.1 NO_x对人类健康的影响 |
| 4.1.2 NO_x对作物和森林的影响 |
| 4.1.3 NO_x对气候环境的影响 |
| 4.2 NOX 的生成 |
| 4.2.1 热力型 NO_x |
| 4.2.2 快速型 NO_x |
| 4.2.3 燃料型 N0_x |
| 4.3 NO_X 的控制技术 |
| 4.3.1 烟气净化技术 |
| 4.3.2 低 NO_x燃烧技术 |
| 5 燃气工业炉旋流燃烧过程数值模拟 |
| 5.1 数值模拟 |
| 5.1.1 数值模拟之计算流体力学概述 |
| 5.1.2 数值模拟专业软件—Fluent |
| 5.2 燃气工业炉内旋流燃烧特性的数值模拟 |
| 5.2.1 燃气工业炉模型描述 |
| 5.2.2 网格的划分 |
| 5.2.3 数学模型的选取 |
| 5.2.4 边界条件的确定 |
| 5.2.5 求解 |
| 6 模拟结果分析 |
| 6.1 炉内燃烧及温度场结果分析 |
| 6.1.1 旋流数 S 的影响 |
| 6.1.2 过剩空气系数 a 的影响 |
| 6.1.3 旋流数 S 与过剩空气系数 a 共同作用的影响 |
| 6.2 NO_X 生成结果分析 |
| 6.2.1 旋流数 S 的影响 |
| 6.2.2 过剩空气系数 a 的影响 |
| 6.2.3 旋流数 S 与过剩空气系数 a 共同作用的影响 |
| 7 结论和展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 |
| B. 锻造加热炉结构尺寸附图（单位 MM） |
四、高温炉窑能源更换时的燃烧计算方法探讨（论文参考文献）
- [1]新型平焰燃烧器中助燃管布置方式对燃烧特性影响的研究[D]. 韩一庆. 内蒙古科技大学, 2021
- [2]基于低阶煤热解半焦工业利用的燃烧特性研究[D]. 彭暄格. 浙江大学, 2020(07)
- [3]城市燃气储配站关键设备定量风险评估[D]. 陈楚薇. 中国石油大学(北京), 2019(02)
- [4]煤粉热解调控及半焦富氧燃烧若干理论与试验研究[D]. 陈立平. 浙江大学, 2018(06)
- [5]涡流室分解炉分级燃烧及RDF协同减排NOx机理研究[D]. 陈晓琳. 武汉理工大学, 2018(07)
- [6]燃煤电厂近零排放综合控制技术及工程应用研究[D]. 王树民. 华北电力大学(北京), 2017(12)
- [7]燃气加热炉高温烟气回流掺氧燃烧数值模拟[D]. 王复越. 辽宁科技大学, 2016(10)
- [8]富氧燃烧时加热炉中钢坯的加热及氧化特性研究[D]. 雷杰. 重庆大学, 2014(01)
- [9]连续退火炉燃烧优化控制及预警系统的设计与应用[D]. 薛峰. 上海交通大学, 2012(03)
- [10]燃气工业炉内旋流燃烧和NOx生成的数值模拟与研究[D]. 连成. 重庆大学, 2012(03)