一维平推流反应器动态模型的新型求解方法

目前对一维平推流反应器动态模型求解时,常将反应体系中气体的体积流量假设为恒定参数。由于实际过程中气体的体积流量会随着温度等相关参数的改变而不断变化,该假设会对模拟结果带来一定的误差。本文针对此问题提出一种新的求解方法:首先通过有限差分法将动态模型中的空间和时间变量均离散化得到相应的代数方程组,再结合气体状态方程,推导出浓度关于气体摩尔流量和温度的函数,然后联立方程组进行求解;此方法有效克服了动态模拟中由于气体的体积流量变化而导致模型方程难以求解的困难。将所提出的方法应用于丙酮气相裂解生成乙烯酮过程的动态模拟,并将所得到的模拟结果与线上法动态模拟的结果进行比较,结果表明所提出的求解方法得到的模拟结果更加精确。

煤粉炉进风量分配对NOx排放量的影响仿真研究

针对超超临界煤粉锅炉燃烧过程中NOx的排放问题,从煤粉炉内煤燃烧机理以及NOx的生成机理出发,充分考虑了煤粉在不同小室的燃尽情况,建立了适用于NOx排放量分析的超超临界锅炉的数学模型。采用小室法将炉膛分成12个小室,从而得到一系列常微分方程组。然后利用MATLAB对模型进行求解,并利用模型求解结果与锅炉出口氧气浓度及屏底烟气温度对比来验证模型的准确性。最后利用该数学模型研究了进风量分配对炉膛内温度、O_2浓度、NOx排放量的影响。结果表明,煤粉炉中NOx的生成主要来自于挥发分NOx和焦炭NOx。此外,若主燃烧器区域O_2浓度越高则NOx排放量越高。在主燃烧器区域进风量和总进风量不变时,减少燃烧器上部紧凑燃尽风(Close-coupled Over Fire Air,CCOFA)的比例,可以有效降低NOx的排放量。