生物质掺混对煤粉锅炉燃烧及NOx排放影响的数值模拟研究的任务书.docx

生物质掺混对煤粉锅炉燃烧及NOx排放影响的数值模拟研究的任务书
任务书
一、研究背景
传统的能源消耗模式已经难以满足快速增长的能源需求和环保要求，生物质作为可再生能源，自身还具有减少温室气体排放的特性。因此，生物质作为一种新型的能源类型，逐渐受到各国政府和市场的关注。生物质的利用方式比较多样化，其中与煤粉混烧是一种比较常见的方式。然而，生物质与煤粉混烧对燃烧过程和废气排放会有何影响，目前尚不明确。因此，开展生物质与煤粉混烧对燃烧过程和废气排放影响的研究，对优化能源消耗结构、提高能源利用效率和促进环保事业具有重要意义。
二、研究内容
本课题拟开展生物质掺混对煤粉锅炉燃烧及NOx排放影响的数值模拟研究，具体内容包括：
1.建立生物质与煤粉混烧的燃烧过程和废气排放数值模拟模型；
2.分别模拟生物质与煤粉单独燃烧及两者混烧的燃烧过程和废气排放特性，并对比分析混烧和单燃的差异；
3.探究生物质燃烧时肝油酸、脂肪酸等气态物质在NOx生成过程中的作用机理，并分析生物质掺混对NOx排放的影响；
4.根据数值模拟结果，结合实测数据，综合评价生物质与煤粉混烧的燃烧过程和废气排放特性，提出相应的优化措施和建议。
三、研究方法
本课题主要采用数值模拟方法进行研究，具体步骤如下：
1.以计算流体力学（CFD）技术为基础，建立生物质与煤粉混烧的燃烧过程和废气排放数值模拟模型；
2.在模拟模型中加入肝油酸、脂肪酸等气态物质，探究其在NOx生成过程中的作用机理；
3.根据数值模拟结果，分析和评价生物质与煤粉混烧的燃烧过程和废气排放特性；
4.结合实测数据，进行数值模拟和实测结果的对比分析，进一步评价生物质与煤粉混烧的燃烧过程和废气排放特性；
5.基于数值模拟结果和实测数据，提出相应的优化措施和建议。
四、研究成果
本课题的研究成果主要包括以下方面：
1.建立生物质与煤粉混烧的燃烧过程和废气排放数值模拟模型；
2.分别模拟生物质与煤粉单独燃烧及两者混烧的燃烧过程和废气排放特性，并对比分析混烧和单燃的差异；
3.探究生物质燃烧时肝油酸、脂肪酸等气态物质在NOx生成过程中的作用机理，并分析生物质掺混对NOx排放的影响；
4.根据数值模拟结果，结合实测数据，综合评价生物质与煤粉混烧的燃烧过程和废气排放特性，提出相应的优化措施和建议。
五、研究时间表
本研究计划总时长为12个月，具体时间表如下：
第1-2个月：建立数值模拟模型，收集实验数据和文献资料；
第3-6个月：进行数值模拟和结果分析，初步得出研究成果；
第7-10个月：结合实测数据和对比分析，进一步完善研究成果；
第11-12个月：撰写论文，编制研究报告和成果汇报。
六、参考文献
1.蒋礼范，陈海辉.生物质燃烧分析[M].北京：科学出版社,2019.
2.李星波，田伯鑫.低温NOx生成机理及其控制技术研究[J].工业环保,2020(2):1-5.
3.张小东，温志伟.生物质燃烧行为及其影响因素分析[J].节能环保,2017,35(11):1-7.
4.周光明.燃烧化学[M].北京:科学出版社,2017.
5.赵志海，张洪山.计算流体力学方法在锅炉燃烧分析中的应用[J].大功率变频器与节能,2021(4):68-70.
7.李志强.锅炉污染物排放与污染控制[M].北京:机械工业出版社,2018.