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煤粉燃烧中NO_x的预测:模型开发及Fluent实现 被引量：19
1
作者 李振山 张志 +8 位作者 陈登高 蔡宁生 冉燊铭 王锦生 张定海 韦耿 林山虎 周武 孔红兵 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2426-2433,共8页
开发了新的煤粉燃烧NO_x预测模型,模型考虑了热力型,快速型和燃料型NO_x的生成以及已生成NO_x的异相,均相还原。通过不同煤种的大量热解实验建立了燃料N在挥发分,焦炭中分配比例的经验公式。为解决欠氧还原区NO_x均相还原的定量描述问题... 开发了新的煤粉燃烧NO_x预测模型,模型考虑了热力型,快速型和燃料型NO_x的生成以及已生成NO_x的异相,均相还原。通过不同煤种的大量热解实验建立了燃料N在挥发分,焦炭中分配比例的经验公式。为解决欠氧还原区NO_x均相还原的定量描述问题,提出以CO,H_2浓度来间接表征气相碳氢化合物含量的方法。利用Fluent提供的用户自定义函数(UDF)接口,加入焦炭与CO_2,H_2O的气化反应,准确计算CO,H_2在燃烧全过程的衍化规律。编写程序将NO_x模型以UDF的形式嵌入Fluent中,实现新的NO_x模型与先进湍流,辐射换热模型的耦合计算。与原有模型相比,新的NO_x预测模型可以自适应不同燃烧条件(常规燃烧,空气分级燃烧)下NO_x迥异的生成与还原特点,从而有助于评判不同结构设计,运行条件对NO_x排放的影响。 展开更多
关键词 煤粉燃烧 nox模型 气化反应 FLUENT
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煤粉燃烧中NOx的预测：参数数据库及CFD实践 被引量：10
2
作者 李振山 陈登高 +8 位作者 张志 蔡宁生 冉燊铭 王锦生 张定海 韦耿 林山虎 周武 孔红兵 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3142-3150,共9页
在前期工作中开发了新的煤粉燃烧NO_x预测模型,使用CO,H2浓度表征碳氢化合物含量来刻画NO_x的均相还原,编写程序以UDF的形式将NO_x模型、包含气化反应的焦炭燃烧模型嵌入Fluent中,实现新的NO_x模型与先进湍流、辐射换热模型的耦合计算... 在前期工作中开发了新的煤粉燃烧NO_x预测模型,使用CO,H2浓度表征碳氢化合物含量来刻画NO_x的均相还原,编写程序以UDF的形式将NO_x模型、包含气化反应的焦炭燃烧模型嵌入Fluent中,实现新的NO_x模型与先进湍流、辐射换热模型的耦合计算。在此基础上,进一步改造完善沉降炉、一维炉实验平台,开展不同煤种、不同工况下的燃烧实验,获得高质量的实验数据。使用新的NO_x预测模型对各工况进行模拟、对比,建立适用于不同煤种的模型参数数据库。最后将新的NO_x模型及参数数据库应用于四角切圆锅炉、对冲火焰锅炉以及W火焰锅炉的CFD计算中。结果表明新的NO_x模型可以合理预测不同煤种、不同炉型、不同运行条件下NO_x的生成与还原,这就为锅炉、燃烧器的低NO_x设计、改造与优化奠定了基础。 展开更多
关键词 煤粉燃烧 nox模型 参数数据库 CFD实践
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甲烷/空气燃烧NOx排放数值模型对比 被引量：2
3
作者 孙继昊 罗绍文 +2 位作者 赵宁波 杨慧玲 郑洪涛 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期623-632,共10页
为明确不同NOx数值模型对甲烷/空气燃烧NOx生成特性的适用性和差异性,以射流扩散火焰、旋流预混火焰、燃气轮机燃烧室为研究对象,分析了NOx后处理模型法、解耦详细反应机理法和附加NOx输运方程法对甲烷/空气燃烧NOx生成特性模拟的适用... 为明确不同NOx数值模型对甲烷/空气燃烧NOx生成特性的适用性和差异性,以射流扩散火焰、旋流预混火焰、燃气轮机燃烧室为研究对象,分析了NOx后处理模型法、解耦详细反应机理法和附加NOx输运方程法对甲烷/空气燃烧NOx生成特性模拟的适用性和差异性。结果表明:火焰后方N2O的生成量较少,NO_(2)的生成量极少,NO含量占总NOx的95.00%以上;NOx后处理模型法可准确模拟火焰附近的NOx生成位置和火焰后方的NOx生成速率,但该模型低估了火焰位置的NOx生成量和生成速率,并且不能再现火焰锋面附近N2O浓度先升高后下降的变化规律;附加NOx输运方程法对火焰锋面处的NOx生成位置、生成量和生成速率的计算精度最高,但该模型低估了火焰锋面后方的NOx生成速率;解耦详细反应机理法对NOx生成特性的预测精度最差。 展开更多
关键词 nox模型 数值模拟 射流扩散火焰 旋流预混火焰 燃烧室
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循环流化床氮氧化物排放预测模型及优化控制研究 被引量：13
4
作者 高明明 于浩洋 +4 位作者 吕俊复 于孝宏 李文瑞 李存怀 魏光 《洁净煤技术》 CAS 2020年第3期46-51,共6页
随着环保要求的日益严格,为了降低CFB机组的NOx排放,需要对炉内生成的NOx浓度进行准确估计并应用到控制中,对此,建立精确实用的机理控制模型显得十分必要。同时,需要综合考虑降低炉内燃烧所生成的NOx与SNCR的优化控制,利用该模型对炉内... 随着环保要求的日益严格,为了降低CFB机组的NOx排放,需要对炉内生成的NOx浓度进行准确估计并应用到控制中,对此,建立精确实用的机理控制模型显得十分必要。同时,需要综合考虑降低炉内燃烧所生成的NOx与SNCR的优化控制,利用该模型对炉内外NOx综合控制进行优化。通过对NOx的生成机理进行分析,以CFB锅炉燃烧产生的燃料型NOx为主体,应用数学建模与仿真的方法,以给煤量、风量等作为模型输入,建立炉膛出口CO浓度预测模型,并以此模型为基础,与即燃碳模型为输入,建立可以用于控制的炉膛出口NOx浓度预测模型。利用上述方法建立了炉膛出口CO浓度预测模型和炉膛出口NOx浓度预测模型,并根据实际运行数据对模型进行参数求取及仿真,针对炉内燃烧控制与SNCR脱硝配合不佳,导致NOx排放水平较高的问题,根据所建立的炉膛出口NOx浓度预测模型,提出了炉内外NOx综合控制技术路线,设计了基于NOx浓度预测模型的一二次风量优化控制与SNCR优化控制思路。仿真证明了所建立的模型具有较好的精确度,满足实际控制系统的精度要求,并具有一定的预测效果。所设计的炉内外NOx综合控制技术路线与一、二次风量优化控制思路可以为今后循环流化床机组NOx低排放控制提供参考。 展开更多
关键词 循环流化床 氮氧化物 nox浓度预测模型 机理模型 优化控制
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并联混合动力齿轮传动涡扇发动机建模与性能分析 被引量：5
5
作者 陈佳杰 刘云霄 +1 位作者 王继强 胡忠志 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期491-502,共12页
为对比探究未来大推力航空混合动力系统与传统航空发动机的优劣,依托某概念型齿轮传动涡扇(Geared turbofan,GTF)发动机,设计了一个并联航空油-电混合动力系统(Hybrid GTF,hGTF),在Matlab/Simulink数字仿真软件中建立相匹配的电动力模... 为对比探究未来大推力航空混合动力系统与传统航空发动机的优劣,依托某概念型齿轮传动涡扇(Geared turbofan,GTF)发动机,设计了一个并联航空油-电混合动力系统(Hybrid GTF,hGTF),在Matlab/Simulink数字仿真软件中建立相匹配的电动力模型以及氮氧化物NO排放和噪声预测等性能参数计算模型,并在稳态和飞行任务剖面下初步分析了电动力系统的引入对原基线GTF发动机的性能改变状况。稳态仿真结果表明,大推力等级的并联油-电混合动力系统中,至少需要兆瓦级的电动力系统进行匹配;当电动力系统处于电动模式时,可能会带来低压压气机喘振的隐患;当电动力系统处于再生模式时,电能源相当于经过了电能到机械能再到电能的二次效率损失,不建议采用。飞行任务剖面动态仿真结果表明,相比于传统GTF发动机,hGTF推进系统的燃油消耗率最高下降15%,总燃油消耗节省8.3%,NO总排放量减少18.8%,各部件起飞噪声总声压级减少1.5~3.3dB。分析结果表明,采用并联混合动力系统具有显著提升省油、减排效果的能力,同时也具有一定的降噪潜力。 展开更多
关键词 齿轮传动涡扇发动机 并联混合动力 电动力系统建模 nox排放模型 噪声预测模型 性能分析
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基于支持向量机的燃烧过程飞灰含碳量与NO_x排放特性模型 被引量：3
6
作者 成海南 沈炯 +1 位作者 潘蕾 李益国 《能源研究与利用》 2009年第1期1-3,12,共4页
大型四角切圆电站锅炉NOx排放和飞灰含碳量是燃烧优化的两个方面,也是电厂关心的重要问题。影响两者的因素众多而且复杂,对锅炉飞灰含碳量和NOx排放特性进行建模是实现燃烧优化的一个前提。文中首先利用交叉验证算法分析样本数据,对支... 大型四角切圆电站锅炉NOx排放和飞灰含碳量是燃烧优化的两个方面,也是电厂关心的重要问题。影响两者的因素众多而且复杂,对锅炉飞灰含碳量和NOx排放特性进行建模是实现燃烧优化的一个前提。文中首先利用交叉验证算法分析样本数据,对支持向量机中的参数C和σ进行选择,再应用支持向量机理论建立了飞灰含碳量和NOx排放特性模型,最后利用试验数据对模型进行了校验。研究结果表明,采用支持向量机算法建模误差较小,达到了比较准确的预测效果。 展开更多
关键词 交叉验证算法 支持向量机 煤粉燃烧 nox排放模型
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基于条件互信息的NO_x生成量模型变量-时滞联合选择方法 被引量：3
7
作者 刘长良 张丛 王梓齐 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第6期58-65,共8页
为了提高脱硝系统入口NOx生成量模型的精度和泛化能力,在选择辅助变量的同时也应考虑变量时滞的影响,提出了一种基于条件互信息的变量-时滞联合选择方法。以条件互信息作为变量选择的依据,抑制辅助变量间相关性造成的信息冗余,同时考虑... 为了提高脱硝系统入口NOx生成量模型的精度和泛化能力,在选择辅助变量的同时也应考虑变量时滞的影响,提出了一种基于条件互信息的变量-时滞联合选择方法。以条件互信息作为变量选择的依据,抑制辅助变量间相关性造成的信息冗余,同时考虑时滞对变量选择的影响,在选定辅助变量时对时滞进行联合估计,以最大化辅助变量集包含的有效信息。以某600MW燃煤电站的实际运行数据为算例,基于该联合选择方法和BP神经网络建立了NOx生成量模型。结果表明:与仅基于互信息或条件互信息进行变量选择相比,基于联合选择方法所建立的模型精度和泛化能力相对较好。 展开更多
关键词 条件互信息 变量-时滞联合选择 nox生成量模型 BP神经网络
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低氮燃烧技术在垃圾焚烧锅炉领域中的成功应用 被引量：3
8
作者 王东风 叶蕤 牟立群 《工业锅炉》 2014年第5期45-47,共3页
低氮燃烧技术(VLN)主要采用空气分级(EAS)和烟气再循环(IGR)来实现。对于以城市生活垃圾为燃料的锅炉,为了达到NOx排放要求,通常在炉内采用选择性非催化还原(SNCR)方法进行脱氮处理,即在没有催化剂情况下,通过在900℃到1 100℃高温炉膛... 低氮燃烧技术(VLN)主要采用空气分级(EAS)和烟气再循环(IGR)来实现。对于以城市生活垃圾为燃料的锅炉,为了达到NOx排放要求,通常在炉内采用选择性非催化还原(SNCR)方法进行脱氮处理,即在没有催化剂情况下,通过在900℃到1 100℃高温炉膛内喷入氨水或尿素,来降低烟气氮氧化物含量。采用低氮燃烧技术后,不仅使NOx达标排放,而且运行过程中的氨水或尿素用量大大降低,减少了废转能(WtE)工厂的运营成本。 展开更多
关键词 低nox燃烧技术 空气分级 烟气再循环 nox排放计算模型
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电站燃气轮机NO_x排放特性试验与建模仿真 被引量：2
9
作者 郑敏捷 杨天海 +2 位作者 张会生 黄素华 王健 《燃气轮机技术》 2017年第2期41-46,共6页
本文以某电站PG9351FA型燃气轮机及其DLN2.0+燃烧系统作为研究对象,进行NO_x排放特性调整试验。以现场试验数据与机组运行参数为基础,引入基于最小二乘支持向量机算法的燃气轮机NO_x排放特性模型,同时借助于计算机仿真科技,在IPSEpro仿... 本文以某电站PG9351FA型燃气轮机及其DLN2.0+燃烧系统作为研究对象,进行NO_x排放特性调整试验。以现场试验数据与机组运行参数为基础,引入基于最小二乘支持向量机算法的燃气轮机NO_x排放特性模型,同时借助于计算机仿真科技,在IPSEpro仿真软件平台搭建了燃气轮机热力性能仿真模型,并将两者有机结合,进行变工况NO_x排放特性仿真计算与分析。通过模型计算值与试验实测值之间的相对误差分析来验证模型的可靠性,使该模型能够在今后的现场燃烧调整试验环节,在不产生真实NO_x排放的情况下,通过模型输入量的变化,即可预判出NO_x排放特性。 展开更多
关键词 燃气轮机 nox排放特性试验 nox排放模型 最小二乘支持向量机 预测仿真
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直喷式柴油机NO_x生成及缸内分布研究
10
作者 李晓明 蔡忆昔 +1 位作者 李小华 吕峰 《小型内燃机与摩托车》 CAS 北大核心 2009年第5期13-17,共5页
建立了柴油机缸内燃烧模型和NOx生成模型,结合实验,对柴油机工作过程以及NOx排放进行了研究。研究结果表明,燃烧初期NOx的生成主要集中在油束外围火焰前锋附近,随着燃烧的扩散NOx的生成主要集中在燃烧室缩口处及中央持续高温、富氧部位... 建立了柴油机缸内燃烧模型和NOx生成模型,结合实验,对柴油机工作过程以及NOx排放进行了研究。研究结果表明,燃烧初期NOx的生成主要集中在油束外围火焰前锋附近,随着燃烧的扩散NOx的生成主要集中在燃烧室缩口处及中央持续高温、富氧部位;由于缸内未燃碳氢的还原作用,NOx生成总量随曲轴转角增加先增大后减小,且随着缸内气流运动,使NOx在燃烧室内分布趋于均衡。 展开更多
关键词 柴油机 nox预测模型 nox缸内分布
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