华北电力大学（保定）硕士学位论文生物质锅炉燃烧

华北电力大学（保定）硕士论文 生物质锅炉燃烧数值模拟 姓名：**** 请学位级别： 硕士专业：热能工程 指导老师：** 华北电力大学硕士论文 摘要 秸秆直接燃烧技术是目前国内最流行的新开发的燃烧技术，锅炉采用水冷振动炉排，该技术国内首创。 本文通过对某生物质发电厂1号、2号锅炉的运行数据进行分析，找出具有代表性的工况，并利用FLUENT数值模拟软件进一步分析秸秆直燃中燃烧的温度场和气相浓度场分布。锅炉。 开展深入研究，可以更好地指导秸秆直燃锅炉安全稳定运行，掌握锅炉炉膛内的燃烧工况，为锅炉的设计和改造提供一定的理论依据。 从而优化锅炉运行，实现生物质锅炉燃烧的高效、低污染。 关键词：生物质，直接燃烧，数值模拟 摘要 秸秆直燃技术国内新型燃烧技术的发展，锅炉采用水冷振动。 通过对生物质发电计划锅炉组 1、2 进行数据分析，可以识别代表性案例。 为了实现 RAWDIRECT -FIREDBOILEDBOILERS' AND STABLEPERAN 的指南，MaseroftboLEREMBUTION，LaRERDESIGNPROVINGINGINGINGIORETIRETIRBASITOMOFYFYFYFYERIN -DETETTHSTUDYHASDONE，推导 RAWDIRECT -FIREDBOILERCOMUSTIONTEMPERTURELELELDANDTEGASCONTRATIONFIELD。 目标是要让锅炉达到高效率和低污染的目的。 胡晓翠（热电）指导副教授。 李永华关键词：生物质，直燃，数值模拟华北电力大学硕士论文摘要秸秆直接燃烧技术是我国新兴的燃烧技术。 锅炉采用水冷振动炉排。 该技术为国内首创。

本文通过对某生物质发电厂1号、2号锅炉的运行数据进行分析，找出具有代表性的工况，并利用FLUENT数值模拟软件进一步分析秸秆直燃中燃烧的温度场和气相浓度场分布。锅炉。 开展深入研究，可以更好地指导秸秆直燃锅炉安全稳定运行，掌握锅炉炉膛内的燃烧工况，为锅炉的设计和改造提供一定的理论依据。 从而优化锅炉运行，实现生物质锅炉燃烧的高效、低污染。 关键词：生物质，直接燃烧，数值模拟 摘要 秸秆直燃技术是国内新型燃煤技术的发展，以水冷振动电机锅炉为例，通过对生物质发电组1、2组锅炉运行数据分析，可作为代表性案例。 INORDERTOCHIEVEEVERGUIDEFORSTRAWDIRECT -FIREDBOILEDBOILERS' AND STABLEPERAN，thermasmrofhBoLEMBUTIOIN，LaRERDESIGNPROVINGINGINGIORETIRETIRBASITOMOFYFYFYFYERIN -DETETTHSTUDYHASDONE，推导 RAWDIRECT -FIREDBOILERCOMUSTIONTEMPERTURELELELDANDTEGASCONTRATIONFIELD 。 探讨生物质锅炉燃烧的高效低污染。 胡晓翠（热电）指导副教授。 李永华关键词：生物质，直燃式，数值模拟本人郑重声明，此处提交的硕士学位论文《生物质锅炉燃烧数值模拟》是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师的指导下进行的研究工作和研究。 结果。

据我所知，除特别注明和承认外，该论文不包含他人发表或撰写的研究成果，也不包含用于获得华北电力大学学位或证书的研究成果或其他教育机构。 的材料。 与我一起工作的同志对这项研究所做的任何贡献都已在论文中明确陈述和承认。 论文作者签名：ja. 论文使用授权的单日声明。 本人充分理解华北电力大学关于论文保存和使用的规定，即学校有权保存并提交论文原件和论文给有关部门。 复印件； 学校可以采用复印、缩微或者其他复制方式复制、保存论文； 学校可以允许查阅或者借用论文； 学校可以出于学术交流的目的复制、捐赠和交换论文：同意学校可以采用不同的方式在不同媒体上发表和传播全部或部分论文。 （涉及保密的论文解密后遵守本规定）作者签名：华北电力大学硕士学位论文 1.1 选题背景及意义第一章引言改革开放以来，我国经济快速发展20多年来连续几年。 近年来，国民经济GDP增速位居世界第一，经济总量位居世界第三，仅次于美国和日本。 能源生产和消费居世界第二位。 但它也是世界第二大温室气体排放国。 随着世界不可再生能源短缺和全球环境保护问题日益突出，必须大力发展可再生能源，提高能源利用率，才能保证我国经济持续健康快速协调发展，实现全面建成小康社会。全面进入小康水平。

可再生能源，由于技术和自然条件的限制，目前大规模开发利用的可再生能源主要是风能、小水电和生物质能。 生物质发电在可再生能源发电中具有较好的能源质量和较高的可靠性。 比小水电、风电、太阳能发电等间歇性发电要好得多。 它具有较高的经济价值，是我国经济社会发展的重要因素。 客观需要。 当前，大力发展生物质发电具有重大的现实和经济意义。 生物质是指除化石燃料之外的所有可以从动植物中再生的有机材料。 生物质能是指通过绿色植物的光合作用直接或间接将太阳能转化为化学能后固定并储存在生物体内的能量。 生物质包括森林废弃物（木块、木屑、锯末、树枝等）、农业废弃物、水生植物、油料植物、有机加工废弃物、人类和动物排泄物以及城市固体废弃物。 生物质资源巨大，全球年产量达1460亿吨左右。 我国仅农作物秸秆（稻草、麦秆、玉米秸秆等）年产量就达7.5亿吨，人畜粪便年产量3.8亿吨，薪柴（包括木材采伐废弃物）约17亿吨，农业加工残留物（稻壳、甘蔗渣等）约8400万吨，城市生活垃圾污水中的有机物约5600万吨，还有大量工业每年产生的有机废物和残渣的排放量。 物质资源总量相当于约2.4亿吨标准煤。 如果算上生活垃圾，资源量还要多12J。

生物质能源是继煤炭、石油、天然气之后的世界第四大能源。 预计到21世纪中叶，各种生物质能替代燃料的使用量将占全球能源消耗总量的40%。 世界各国都在制定可再生能源发展规划和支持政策。 大规模开发利用可再生能源IfjJ的时机已经成熟。 国家鼓励生物质发电的各项政策相继出台。 根据我国生物质能源发展初步规划，到2020年，生物质发电装机容量将达到2000万千瓦，每年替代2800万吨标准煤。 城市固体废物处理还可以回收大量能源。 提高清洁可再生能源替代原煤和石油化石能源的比例是我国“十一五”和2020年发展规划的重要任务，而风能、生物质等可再生能源的利用最为现实我国能源结构调整的主要方向一是建设社会主义新农村，服务“三农”需求。 发展生物质发电可以增加农民收入。 生物质发电可以使生物质秸秆变废为宝。 同时，生物质秸秆的收集、储存和运输可以为农村创造数千个新的就业岗位。 因此，为农村地区的生活和生产提供电能是帮助这些地区脱贫致富、实现全面小康目标的重要任务[3.6]。 焚烧发电是生物质发电发展的主流。 虽然目前利用生物质发电的技术有很多，但能够大规模有效处理农村废弃生物质秸秆，从而消除农村环境污染，可以作为我国电力能源的有力补充，改变我国电力能源结构。电力能源结构，造福于最广大人民。 要增加农民收入，唯一能够大规模实际应用推广的发电技术就是秸秆焚烧发电。

相关研究表明，秸秆平均硫含量仅为3.8%，是一种良好的清洁可再生能源。 煤的平均硫含量约为1%。 经测定，秸秆的热值约为15000kJ/kg。 相当于标准煤的50%。 秸秆是一种非常好的清洁可再生能源。 利用秸秆直燃供热发电技术，开发利用我国农作物秸秆资源。 这不仅是最大的节能项目，也是最大的工业反哺农业的支农项目。 秸秆发电不仅具有良好的经济效益，而且具有良好的生态效益和社会效益。 ”。城市生活垃圾作为生物质的一类，由于其成分的复杂性和特殊性，需要单独考虑。全球每年新增生活垃圾超过100亿吨，我国垃圾产生量已达1.4亿吨/年，并且正在以每年8%至10%的速度增长，因此迫切需要解决垃圾问题，燃烧技术可以实现很好的减容减容，并且其产生的能量可以用于发电，因此，它已成为城市生活管理的重要组成部分，本课题对生物质发电厂锅炉的燃烧进行数值模拟，以更好地了解和掌握燃烧的特性和产物的分布。致力于寻找燃烧的最佳工况，旨在更加合理、高效地利用生物质能源，尽可能减少污染物排放，使生物质发电技术不断成熟和完善。 1.2 国内外研究动态 1.2.1 国外生物质发电厂的发展现状 目前，生物质能源的研究较多。 发展已成为世界各国政府和科学家研究的众多热点话题之一。

国内外利用农作物秸秆发电的技术大体可分为两类。 一是直接利用秸秆作为燃料，在锅炉内燃烧加热水，使其变成水蒸气，然后利用涡轮发电机发电。 秸秆燃烧锅炉主要类型有炉排炉、链条炉、流化床炉、喷粉炉（秸秆加工成粉末喷入炉内燃烧）等。其中有将秸秆完全燃烧的。秸秆，还有一些与秸秆混合（与煤混合）的。 另一种是先将秸秆在气化炉中气化，或发酵产生沼气，然后利用燃气发生器和余热锅炉发电，或利用燃气锅炉产生的水蒸气利用沼气发电。蒸汽装置，或燃气-蒸汽联合装置。 发电。 生物质能转化为高品位能源国外已达到相当规模。 以美国、瑞典和奥地利为例，生物质能转化为其他能源已分别占该国一次能源消费的4%。 16%和10%。 在美国，生物质发电总装机容量已超过10000兆瓦，单机容量为10.25兆瓦。 在欧洲，特别是北欧一些国家，秸秆发电的应用已有10多年的历史。 世界上第一座生物质秸秆发电厂于1988年在丹麦投入运行（Haslev，5MW）。 如今，丹麦已建成100多座秸秆发电厂，秸秆发电占全国总发电量的24%。 目前，全球最大的秸秆发电厂是位于英国坎伯斯的Elyan生物质发电厂，装机容量为38MW。

国际上成熟的生物质焚烧发电技术是丹麦BWE公司。生物质发电已从丹麦传播到世界各地，并被联合国列为重点推广项目。 发展“绿色能源”已成为世界工业化国家增收节支、化害为利、保护环境的重要手段。 自1992年世界环境与发展会议召开后，欧美国家开始大力发展生物质能源。 欧盟计划2010年可再生能源比例达到12%，每年可替代2000万吨石油，其中生物质发电成本相对较低。