300MW,600MW引进型切向燃烧锅炉烟气偏差实验的研究与数值模拟.pptVIP

西安交通大学 热能工程系 300MW、600MW引进型切向燃烧锅炉烟气偏差的实验研究与数值模拟 西安交通大学 锅炉实验室 自然科学基金与重大基础研究计划的关系及高效低污染能源开发利用技术中关键科学问题 西安交通大学 徐通模 高效低污染能源开发利用技术中关键科学问题 我国能源工业结构经过几十年的发展已形成了以煤为主，多能互补的能源生产和消费结构。我国煤炭资源丰富。据统计，全国目前煤炭消费约占能源消费总量的70%以上，烟尘的70%和二氧化硫排放的87%来自煤炭的燃烧，以每年12亿吨燃煤来计算，SO2排放量约为2100万吨，加上冶金、化工中SO2的排放，每年约有2300万吨；火电厂飞会排放约有1200万吨，加上工业锅炉等的飞灰约有2100万吨左右。我国的能源消费占世界的 8-9 %，但SO2的排放占到世界的15.1 %，排放总量为世界第一位，CO2占到13.6 %，总量居世界第二位，NOX占到10.1 %。其中我国煤燃烧所释放的SO2占到全国总排放的87%，CO2占到71 %，NOX占到67 %，粉尘占到60%。大量燃煤排放的SO2和NOX已经在我国形成了极大的危害。酸雨区域迅速扩大，已超过国土面积的40 %，造成了难以估量的经济和社会损失。因此提高能源利用效率、开发低污染能源转换技术对减轻环境污染有十分重大的意义。 一、??? 高温高参数下炉内气固两相行为的基础研究 随着机组参数和容量的提高，炉内温度水平、热负荷分布都与低参数、小容量锅炉有质的变化，此时炉内结渣、高温腐蚀的问题日趋突出，因此应立项对1）高温气固两相行为；2）不同环境下固体颗粒的物理化学过程以及颗粒之间、颗粒与金属壁面的撞击、粘敷机理进行研究；3） 高温环境下金属壁面的腐蚀机理的研究。 目前，我国火电机组的负荷调节峰谷差极大，100%负荷的机组仅占15%-20%，也就是说有80%以上的机组要参加调峰运行。 锅炉在低负荷下运行的稳定性是调峰过程燃烧技术的关键，过去曾以用油助燃来解决低负荷的稳燃问题，方法既不经济又不清洁。近年来国内外开发了形式多样的浓淡燃烧技术，对解决低负荷稳燃问题起到了积极的作用，同时对解决环境污染，降低排放也有明显的效果，但缺乏系统的基础研究，建议从以下方面立项研究： 二、循环流化床炉内传热、热负荷分布基础理论研究 从提高燃烧效率，降低污染物排放量，循环流化床锅炉应是优选发展的，但目前国内仍缺乏循环流化床的一些基础数据，建议从以下方面研究： 1）开展循环流化床内气固两相流动理论的研究，建立高温气固两相流循环流动的基本理论。 2）研究气固两相循环流动过程中的传热机理和传热的一些基础数据 3）研究循环流化床内热负荷分布基本规律。 4）建立气固两相流中颗粒浓度及颗粒度与传热、热负荷的相关关系。 三、IGCC中科学问题 整体煤气化联合循环发电机组（IGCC）是燃煤发电技术中效率最高、最洁净，又是目前经研究开发后可用的技术，工业发达国家十分重视，国内尚未进行研究。建议从以下方面开展基础理论研究： 1．煤气化基础理论研究 1）气化的热力学、动力学基础理论研究 2）流化床气化基础理论研究 3）气化床气化基础理论研究 2．煤气化过程中的高温净化原理和高温净化技术及净化材料研究 3．高温燃气轮机陶瓷材料的研究 ? 四、NOx, SOx, COx, Dust排放的基础理论研究 降低NOx, SOx, COx, Dust排放主要在于从形成机理方面弄清成因，即转化的路径和转化速率，最后形成高效、低廉的技术成果。 以NOx为例，三种主要形成机理已得到验证，但每种机理所起的作用在不同的燃料、不同燃烧条件下是不同的。事实上，NOx形成、还原成为N2 中间化学反应有几百步。究竟哪一步或哪几步是控制因素还了解甚少，只有知道了反应路径和控制因素，才能提出减排措施。 目前研究燃烧过程中同时消减N2O、NOX和SO2的排放已显得愈发迫切。因为它们与当前全球面临的主要环境问题中酸雨、气候变暖和臭氧层破坏等密切相关。 五、城市垃圾处理技术的基础理论研究与污染物排放技术的研究 垃圾焚烧： 如何经济有效地处理越来越多的垃圾已成为环境保护领域中的一个刻不容缓的重大课题。但是，城市垃圾作为一种特殊燃料在焚烧过程中存在这样一些问题： （1） 硫和氯及其化合物对锅炉设备，特别是对过热器造成的高温腐蚀； （2） 垃圾的成分和热值波动大、垃圾的水分高、灰分多等造成的燃烧不稳定； （3） 垃圾焚烧过程中产生的有害成分重新进入环境，造成二次污染。 西安交通大学 热能工程系 西安交通大学 西安交通大学 热能工程系 国家自然科学基金委员会的成立，是我国在改革开放的条件下科技体制改革的一项重要成果。1986年成立以来，根据国家发展科学技术的方针、政策和规划，在