| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| Abstract | 第9-11页 |
| 1 绪论 | 第17-51页 |
| 1.1 引言 | 第17-18页 |
| 1.2 燃料在高浓度CO_2气氛下的燃烧特性 | 第18-29页 |
| 1.2.1 高浓度CO_2气氛下的着火与火焰传播 | 第18-21页 |
| 1.2.2 富氧燃烧环境下的煤焦动力学 | 第21-23页 |
| 1.2.3 富氧燃烧过程中的燃尽特性 | 第23-24页 |
| 1.2.4 富氧燃烧火焰的辐射特性 | 第24-25页 |
| 1.2.5 针对富氧然燃烧的燃烧器 | 第25-27页 |
| 1.2.6 富氧燃气轮机的相关研究 | 第27-29页 |
| 1.3 富氧燃烧过程中的污染物排放 | 第29-44页 |
| 1.3.1 氮氧化物 | 第29-38页 |
| 1.3.2 硫氧化物 | 第38-43页 |
| 1.3.3 其他污染物 | 第43-44页 |
| 1.4 富氧燃烧系统的能效与优化 | 第44-48页 |
| 1.4.1 加压富氧燃烧 | 第44-46页 |
| 1.4.2 然气富氧燃烧循环 | 第46-48页 |
| 1.5 本文研究内容 | 第48-51页 |
| 2 无穷分级控制NO_x及富氧燃烧气氛的影响的理论研究 | 第51-67页 |
| 2.1 引言 | 第51-52页 |
| 2.2 穷分级燃烧的数学模型 | 第52-54页 |
| 2.2.1 模型建立 | 第52-54页 |
| 2.2.2 研究方案 | 第54页 |
| 2.3 影响NO_x无穷分级燃烧控制的因素 | 第54-60页 |
| 2.3.1 温度的影响 | 第54-57页 |
| 2.3.2 一次风率的影响 | 第57-58页 |
| 2.3.3 停留时间的影响 | 第58-59页 |
| 2.3.4 有限分级和无穷分级的对比 | 第59-60页 |
| 2.4 富氧燃烧气氛下的无穷分级 | 第60-65页 |
| 2.4.1 温度的影响 | 第60页 |
| 2.4.2 CO_2的影响 | 第60-61页 |
| 2.4.3 一次风率的影响 | 第61-64页 |
| 2.4.4 漏风的影响 | 第64-65页 |
| 2.5 本章小结 | 第65-67页 |
| 3 煤粉富氧燃烧过程中NO_x释放的机理试验 | 第67-85页 |
| 3.1 引言 | 第67页 |
| 3.2 煤粉富氧燃烧零维试验方案 | 第67-69页 |
| 3.3 煤粉富氧燃烧影响NO释放过程的机理研究 | 第69-82页 |
| 3.3.1 氧气浓度的影响 | 第69-77页 |
| 3.3.2 温度对富氧燃烧气氛下的NO释放过程的影响 | 第77-81页 |
| 3.3.3 不同煤种在富氧燃烧气氛下的NO释放过程 | 第81-82页 |
| 3.4 本章小结 | 第82-85页 |
| 4 煤粉富氧分级燃烧控制NO_x的实验和机理研究 | 第85-109页 |
| 4.1 引言 | 第85页 |
| 4.2 一维分级富氧燃烧试验介绍 | 第85-89页 |
| 4.2.1 试验设备与系统 | 第85-87页 |
| 4.2.2 试验方案 | 第87-89页 |
| 4.3 煤粉富氧分级燃烧一维模型介绍 | 第89-93页 |
| 4.3.1 挥发分析出的模拟 | 第89-90页 |
| 4.3.2 气相反应动力学 | 第90-91页 |
| 4.3.3 焦反应动力学 | 第91页 |
| 4.3.4 焦炭N的转化和NO在焦炭表面的还原 | 第91-92页 |
| 4.3.5 模型求解过程 | 第92-93页 |
| 4.4 煤粉富氧分级燃烧时的NO_x生成与还原机理 | 第93-98页 |
| 4.4.1 温度和富氧燃烧气氛对NO_x生成的影响 | 第93-95页 |
| 4.4.2 还原区停留时间对分级燃烧NO控制的影响 | 第95-96页 |
| 4.4.3 分级富氧燃烧气氛对NO排放的影响 | 第96-97页 |
| 4.4.4 温度对分级燃烧NO排放的影响 | 第97-98页 |
| 4.4.5 一次风率的影响 | 第98页 |
| 4.5 富氧燃烧条件下分级燃烧对NO_x影响的机理研究 | 第98-103页 |
| 4.5.1 影响富氧燃烧条件下NO排放的因素 | 第98-99页 |
| 4.5.2 高浓度CO_2气化反应的影响 | 第99-102页 |
| 4.5.3 NO在焦炭表面的还原机理 | 第102-103页 |
| 4.6 高O_2浓度富氧燃烧时NO_x控制的中试试验 | 第103-106页 |
| 4.6.1 试验台与测量仪器 | 第103-105页 |
| 4.6.2 试验方案 | 第105页 |
| 4.6.3 配风方式对NO_x的影响 | 第105-106页 |
| 4.7 本章小结 | 第106-109页 |
| 5 大型燃煤电站锅炉富氧燃烧改造的可行性验证 | 第109-125页 |
| 5.1 引言 | 第109-110页 |
| 5.2 1000MW超超临界锅炉富氧燃烧改造的模拟方案 | 第110-114页 |
| 5.2.1 模拟改造对象 | 第110-111页 |
| 5.2.2 改造方案 | 第111-113页 |
| 5.2.3 CFD建模 | 第113-114页 |
| 5.3 1000MW锅炉富氧燃烧改造的可行性 | 第114-119页 |
| 5.3.1 富氧改造后的温度场 | 第114-115页 |
| 5.3.2 改造后的速度场 | 第115-117页 |
| 5.3.3 燃尽特性 | 第117-118页 |
| 5.3.4 碳捕获性能 | 第118-119页 |
| 5.4 600MW锅炉富氧燃烧改造的热力计算 | 第119-123页 |
| 5.4.1 计算对象和方案 | 第119-120页 |
| 5.4.2 富氧燃烧改造后的蒸汽品质 | 第120-121页 |
| 5.4.3 改造后换热面出口烟温 | 第121页 |
| 5.4.4 改造后烟气侧换热系数 | 第121-122页 |
| 5.4.5 排烟热损失 | 第122-123页 |
| 5.5 本章小结 | 第123-125页 |
| 6 1000MW锅炉富氧燃烧改造后NO_x控制方法的模型研究 | 第125-139页 |
| 6.1 引言 | 第125页 |
| 6.2 模拟方案与模型建立 | 第125-129页 |
| 6.2.1 模拟研究方案 | 第125-127页 |
| 6.2.2 NO生成和还原模型 | 第127-129页 |
| 6.3 富氧燃烧条件下的NO_x生成与还原 | 第129-132页 |
| 6.3.1 反应气氛对NO_x的影响 | 第129-130页 |
| 6.3.2 OFA风率对NO_x的影响 | 第130-131页 |
| 6.3.3 漏风对NO_x的影响 | 第131-132页 |
| 6.3.4 OFA布置位置对NO_x的影响 | 第132页 |
| 6.4 再循NO的还原 | 第132-136页 |
| 6.4.1 富氧燃烧时再循环对NO_x的还原 | 第132-134页 |
| 6.4.2 OFA风率的影响 | 第134页 |
| 6.4.3 OFA布置位置的影响 | 第134-135页 |
| 6.4.4 漏风率的影响 | 第135-136页 |
| 6.5 本章小结 | 第136-139页 |
| 7 富氧燃烧及其它CCS技术的能效对比 | 第139-161页 |
| 7.1 引言 | 第139-140页 |
| 7.2 CCS技术的流程仿真介绍 | 第140-143页 |
| 7.2.1 CCS技术介绍 | 第140-142页 |
| 7.2.2 Aspen Plus流程仿真软件介绍 | 第142-143页 |
| 7.3 主要CCS技术仿真流程模型的建立 | 第143-150页 |
| 7.3.1 参考电站 | 第143-144页 |
| 7.3.2 富氧燃烧系统 | 第144-147页 |
| 7.3.3 IGCC-CCS系统 | 第147-149页 |
| 7.3.4 超超临界Post-CCS系统 | 第149-150页 |
| 7.4 采用主要CCS技术的燃煤电站能效分析 | 第150-152页 |
| 7.4.1 系统净效率 | 第150-151页 |
| 7.4.2 碳捕获的能量消耗 | 第151-152页 |
| 7.5 加压富氧燃烧的流程仿真研究 | 第152-155页 |
| 7.5.1 切换式液氧自增加流程 | 第153-154页 |
| 7.5.2 燃烧室压力的影响 | 第154-155页 |
| 7.5.3 燃料水分的影响 | 第155页 |
| 7.6 CCS系统的效率优化方案 | 第155-159页 |
| 7.6.1 发电参数提升对CCS系统效率的影响 | 第155-157页 |
| 7.6.2 降低碳捕获率的部分CCS方案评估 | 第157-158页 |
| 7.6.3 主要CCS技术展望 | 第158-159页 |
| 7.7 本章小结 | 第159-161页 |
| 8 全文总结及工作展望 | 第161-169页 |
| 8.1 主要研究内容与结论 | 第161-166页 |
| 8.2 论文创新点 | 第166页 |
| 8.3 未来工作展望 | 第166-169页 |
| 参考文献 | 第169-189页 |
| 作者简历 | 第189-190页 |
