循环流化床燃烧氮氧化物排放特性与数学建模_柯希玮_9787302670490

本书系统介绍了循环流化床燃烧及氮氧化物转化过程的数学建模方法,构建了流化状态和化学反应之间的关系,深人讨论了各工艺和操作参数对NO生成与排放的作用机制,提出了基于低氮燃烧的超低排放技术路线,并展望了能源转型下循环流化床燃烧低污染排放技术的重要意义与发展方向。
本书内容丰富,深入浅出,涵盖实验研究、模型分析和工程实践3个层面，可作为高等院校能源与动力工程、环境工程、过程工程等专业高年级本科生和研究生的教材，也可为发电及环保等领域从事生产、设计与管理工作的技术人员提供参考。

对电力行业而言，实现双碳目标的核心是构建以新能源为主体的新型电力系统。然而，光伏、风电等新能源的间歇性、波动性和随机性，对电力系统可靠稳定运行构成了巨大挑战。立足我国能源资源禀赋，发挥传统能源特别是煤炭、煤电的调峰和兜底保供作用，是现阶段构建清洁低碳安全高效能源体系的唯一现实可行的技术路线。这对煤电机组提出了更高的要求。

考虑到循环流化床(CFB)锅炉具有全负荷调峰潜力，其在新型电力系统中有望发挥更大的作用。然而，随着污染物排放标准日趋严格，为巩固CFB燃烧低成本污染物排放控制的优势，需要进一步分析各工艺或操作参数对NOx排放的影响规律，深度挖掘CFB的低氮燃烧潜力，从而促进煤炭清洁高效利用。为此，本书在对含氮反应动力学和CFB锅炉气固流动结构深入分析的基础上，通过化学动力学实验数学建模分析工程验证3个层面递进叙述，与读者共同探讨CFB锅炉氮氧化物排放特性与减排方案。

全书共分6章：

第1章为绪论，介绍本书的研究背景和目标，并对现有关于CFB燃烧条件下氮氧化物生成机理、排放特性、影响因素，以及相关模拟研究进行了综述，引出本书主要内容；

第2章介绍了CFB燃烧条件下对燃料热解和均相反应的处理；

第3章围绕焦炭、石灰石等表面异相反应及氮氧化物转化规律展开描述；

第4章介绍了CFB燃烧整体数学模型的基本架构和控制方程，以及分区流动子模型与传质子模型的构建方法；

第5章针对若干商业CFB锅炉，分析了各操作条件对NOx排放的影响规律和作用机制，提出了通过工艺及操作参数优化实现低成本NOx排放控制的技术路线；

第6章为全书总结，列出了本书主要结论，并展望了双碳目标背景下CFB燃烧低污染排放技术的发展方向。

本书的研究工作得到作者导师清华大学能源与动力工程系吕俊复教授的倾心指导与帮助，并对本书的出版给予了大力支持。清华大学循环流化床课题组的各位老师和同学，以及工业界众多前辈朋友，在本人求学、工作及生活中提供了大量无私帮助，在此一并谨致谢忱。作者同时要感谢清华大学研究生院和清华大学出版社对本书出版的支持，感谢清华大学出版社的戚亚编辑对本书出版的重要贡献。

限于作者对流化床燃烧技术的认知水平，本书或有较多不妥之处，恳请读者批评指正。

柯希玮
2024年2月

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