煤粉粒度对煤粉燃烧NOx排放特性影响的试验研究

利用一维热态实验炉分别对不同粒度煤粉燃烧时，NOx排放特性随煤种、过量空气系数、温度的变化规律进行了研究。研究结果表明：NOx的排放浓度与煤粉粒度存在一个煤粉粒度临界值，当煤粉粒度小于临界值时，随煤粉粒度的减小，NOx的排放浓度减小；当煤粉粒度大于临界值时，随煤粉粒度的减小，NOx的排放浓度增大；煤粉超细化后，褐煤、烟煤的NOx的排放浓度明显减少，贫煤、无烟煤则变化不大。     

颗粒粒度对神华煤NOx排放影响的实验研究

阐述了用一维管式实验炉对不同粒度神华煤粉燃烧时NOx排放特性随过量空气系数、温度、粒径的变化规律。实验结果表明,NOx的排放与煤粉粒度存在一个煤粉粒度临界值,当煤粉粒度小于或大于临界值时,随着煤粉粒度的减小,对应的NOx的排放浓度减小或增大。无论煤粉粒度大小,当温度或过量空气系数增加时,NOx排放都会增加。     

不同温度时煤热解中HCN／NH3的析出与CFB锅炉中NOx生成的关联性研究

为研究快速热解时煤中HCN／NH3的析出规律与燃用此煤的循环流化床锅炉NOx生成趋势的关联性,一方面在高温沉降炉上,定速率给煤粉在830,880和930℃的温度下热解,分析产物中HCN／NH,的析出规律;另一方面在CFB锅炉上,稳定煤量时调整床温在830,880和930℃下运行,分析烟气中NOx的生成趋势,研究两方面的关联性。研究表明：随着温度的增加,HCN的热解析出量先略微减小后增加,NH,是先增加后减少,煤中不同的氮大量热分解产生HCN／NH,的温度区间不同。随着温度的增加,热解中析出的NOx前驱物与锅炉中生成的NOx均增加。煤样中Nq前驱物的热解析出规律随温度增加的变化会引起CFB锅炉生成NOx的增加,认为燃煤CFB锅炉存在一个NO。转化临界温度。     

不同气氛下煤粉燃烧硫氮污染物析出的特性研究

利用水平炉在O2/N2气氛和O2/CO2气氛下煤粉燃烧进行了实验研究,对煤中硫氮排放特性进行了比较分析。发现较高温度下无机硫产生SO2较多,出现峰值的时间提前。温度升高NOx转化率增加。相同温度下,O2/CO2气氛下SO2、NO排放峰值较低。不同CO2浓度下SO2排放变化不大。挥发分NO析出几乎无影响,而焦炭NO峰值随CO2浓度升高呈减小趋势。提高O2浓度对有机硫析出的影响不大,而无机硫生成SO2的时间提前,峰值提高。NO生成峰值生成时间均提前。静态实验结果表明新型燃烧方式有利于降低SO2和NO的排放。     

卧式炉的富氧燃烧试验及数值模拟

利用卧式炉对煤粉气流在富氧气氛下的燃烧进行了试验和燃烧数值模拟,结果表明,在富氧气氛下,提高了煤粉的燃烧速率,炉内温度场水平升高,燃料燃烧更加完全;火炬前端的温度水平显著提高,煤粉气流的着火距离缩短,燃烧速率加快,有利于实现煤粉富氧直接点火;烟气中Co的含量减小,NOx含量先增大后减小,SOz含量呈增大趋势.     

贫煤空气分级燃烧NOx排放特性试验研究

采用煤粉燃烧自维持一维试验炉研究了低挥发分贫煤空气分级燃烧和NOx排放特性,重点研究了空气分级深度、分级燃尽风喷口位置对贫煤燃烧NOx排放的影响,探索能够实现低NOx排放的空气分级燃烧布置方式。结果表明:随着主燃区过量空气系数αM减小,炉膛出口NOx质量浓度逐渐降低,当αM为0.70时NOx还原效率可以达到33.1%;随着分级燃尽风位置比Ms增加,煤粉颗粒在还原区内停留时间延长,炉膛出口NOx质量浓度进一步降低,并存在一个最佳分级燃尽风位置比;当αM为0.85时,最佳分级燃尽风位置比Ms为0.47,对应的炉内NOx还原效率为37.7%。     

超细煤粉再燃的模拟计算与试验研究

超细煤粉再燃技术脱氮效率高而运行费用低，是最行之有效的低NOx燃烧技术之一。通过模拟计算与试验方法，对一维热态煤粉炉内煤粉再燃，再燃区温度、过量空气系数、再燃燃料喷射速度和再燃燃料粒度对NOx还原率的影响规律进行了研究。研究结果表明：最佳再燃区温度为1200℃：最佳再燃区过量空气系数为0．9左右；再燃燃料喷射速度越高，NOx还原率越高；再燃燃料越细，对NOx的还原作用越强，最佳再燃燃料粒度为20μm。与常规煤粉再燃相比，以超细煤粉作为再燃燃料，不仅对燃烧效率影响较小，而且对NOx的还原效率也明显提高。     

600 MW机组煤粉混燃生物质气锅炉燃烧特性研究

为研究不同生物质气喷口位置对锅炉燃烧特性影响,针对600 MW机组煤粉混燃生物质气锅炉,基于ANSYS软件数值研究了生物质气喷口位置变化对炉内温度分布、组分分布以及NOx质量浓度分布的影响,得到了生物质气喷口位置对炉内燃烧及NOx生成影响规律。结果表明:燃煤锅炉混燃生物质气对煤粉燃尽率影响不大,相比于纯煤燃烧工况,炉膛出口烟温和NOx质量浓度降低;在研究的工况范围内,随着生物质气喷口位置的升高,炉膛出口烟温上升,NOx质量浓度先降后升,燃烧器区域O2和CO质量分数降低,CO2质量分数上升;当生物质气喷口位于第2层一次风喷口处时,炉内混燃状况最好,炉膛出口NOx质量浓度最低。     

不同煤种高温燃烧时NO_x排放特性的沿程分析

在一维沉降炉上进行了煤粉高温燃烧时NOx排放特性的沿程分析,系统考察了煤粉高温燃烧时NOx排放的影响因素。试验表明,NOx生成和径向分布与炉内温度、煤粉细度、给粉量、煤种、二次风温、一二次风比值及过量空气系数等有密切关系。通过NOx排放的沿程分析研究,对采取低NOx燃烧技术的电站锅炉选取合适的运行参数有一定的指导意义。     

超细煤粉再燃降低NOx排放的试验研究

燃料再燃是诸多炉内脱氮方法中最有效且有前途的技术之一。选用5种煤，在大型一维热态试验炉上对超细煤粉再燃降低NOx的排放进行了大量的试验研究，得出了煤粉细度、再燃量、再燃温度及再燃区停留时间等因素对NOx排放的影响规律，为超细粉降低NOx排放提供了试验和理论依据。     

煤粉在循环流化床高温空气下的燃烧与NOx排放

高温空气燃烧技术具有低污染物排放的优越性能，有望应用于煤粉的燃烧。搭建了煤粉高温空气燃烧热态试验台，由下行火焰的煤粉燃烧室和提供高温空气的循环流化床组成，煤粉燃烧室内径为220 mm、高3000 mm。用一种烟煤做了燃烧试验，试验结果表明：煤粉燃烧室上下温度均匀；煤粉燃烧室上部的还原区当量系数为0.8时，NOx排放水平在252~294 mg/m3之间，低于国家2003年制定的火电厂污染物排放标准35%~44%；循环流化床提供的高温空气中NOx的浓度对煤粉燃烧室内煤粉中的N向NOx的转化比影响很小；煤粉中的N向NOx的转化比可降低到25%。 关键词：高温空气燃烧；循环流化床；煤粉；氮氧化物     

煤粉浓度对HCN与NH3析出特性的影响

为探索煤粉浓度对含氮化合物生成与转化过程的影响机理,以连续给粉的一维沉降炉试验台为依托,在不同煤种、粒径和炉温下,对不同煤粉浓度下HCN与NH3的析出浓度进行了测试,并对HCN与NH3析出量与NOx转化率及燃尽率之间的关系进行了分析。试验结果表明：挥发分越高,煤粉粒径越小,HCN、NH3析出浓度越大。细颗粒煤粉更容易在高浓度下析出NH3,在低浓度下析出HCN,而粗颗粒煤粉情况正好相反。炉温越高,HCN析出量越低,NH3析出量越高,炉温700℃是HCN与NH3析出浓度发生显著变化的转折温度。在煤粉燃烧过程中,含氮化合物主要以HCN的形式析出。NOx转化率主要取决于NH3/HCN析出浓度比,煤粉的燃尽程度主要与HCN的析出特性有关。高浓度煤粉燃烧非常有利于抑制含氮化合物向NOx的转化。     

分级燃烧对NOx排放的试验研究

分级燃烧对高挥发分煤种以及同一煤种的细煤粉的NOx排放的降低效果更显著;对同一煤种,细煤粉飞灰含碳量较粗煤粉低,而且随着分级程度的增加,细煤粉的飞灰含碳量的增加幅度较粗煤粉小;在一次风喷口安装钝体稳燃器时可提高燃烧效率、降低NOx。     

高温煤基燃料的燃烧特性及NOx排放试验研究

为了探索控制煤粉燃烧时NOx的生成，参考高温空气燃烧的概念，提出了将煤粉预热到800 ℃的高温后再进一步燃烧的新工艺，方法是借助循环流化床在低过剩空气系数下燃烧的技术预热煤粉，由于煤粉在预热过程中发生了部分气化的反应，将生成物称为高温煤基燃料。在小型热态试验台上完成了第一阶段的概念性验证试验。热态试验台由提供高温煤基燃料的循环流化床和用于高温煤基燃料燃烧的下行燃烧室组成，下行燃烧室的直径为220 mm、高度为3000 mm。试验以大同烟煤为燃料。试验结果表明：下行燃烧室内轴向温度分布比较均匀，最大温差为176 ℃；NOx排放值为399 mg/m3 (@ 6% O2)，低于GB13223 —2003规定的450 mg/m3，高温煤基燃料中的燃料N向NOx的转化率为26.9%；燃烧效率达到99%。     

基于数值计算的煤粉锅炉NOx释放规律研究

运用基于TASCFLOW软件平台的四角切圆燃烧煤粉锅炉专用数值模拟计算软件COALFIRE,对某电厂300 MW四角切圆煤粉锅炉NOx排放特性进行数值模拟。讨论煤质、煤粉粒度、锅炉负荷、二次风配风方式的影响,指出炉膛沿程NOx的排放规律,为锅炉的安全经济运行提供参考。模拟结果表明：燃煤挥发分和含氮量高的煤,NOx析出浓度也比较高;较细的煤粉有利于降低NOx的生成;机组负荷下降20%,NOx下降6.74%。机组负荷下降40%,NOx下降到383 mg/m3,下降了约28%;倒宝塔配风有利于降低NOx生成,三次风投运时NOx排放浓度比停运时低11%。     

燃煤锅炉低氧燃烧降低NO_x排放特性及节能分析

氮氧化物是燃煤电站锅炉排放的大气污染物之一。在410 t/h锅炉上进行了NOx排放特性试验,试验得出锅炉过量空气系数、配风方式、制粉系统投运方式对NOx排放的影响,并对氧量与锅炉效率的关系进行了探讨,为锅炉优化运行,降低NOx污染物排放提供参考依据。运行结果表明,低氧燃烧的节能效果显著。     

300MW煤粉/高炉煤气混燃锅炉NO_x优化数值模拟

利用Fluent软件对某钢厂300 MW煤粉/高炉煤气混燃锅炉进行数值模拟,探讨了燃烬风配比、高炉煤气配比、过量空气系数及运行负荷等因素对炉膛内CO浓度分布及NOx浓度分布的影响规律。研究表明:燃烬风配比增加,燃烧器附近的CO浓度峰值增加且炉膛内部的NOx浓度整体降低;高炉煤气配比增加,炉膛内部的CO浓度的峰值下降,同时NOx浓度呈整体下降趋势;随着过量空气系数增加,燃烧器上部的CO浓度均有所下降,而NOx浓度逐渐上升;运行工况对炉膛内部CO浓度的分布影响不大,随着负荷的降低,峰值略有升高,然而NOx浓度分布在燃烧器上部受负荷影响较显著,随着负荷下降,NOx浓度逐渐下降。     

低NOx燃烧控制在超超临界锅炉中的应用

阐述了酸雨的危害及产生的原因,结合发电厂超超临界燃煤锅炉燃烧系统的特点及机组168 h调试结果,说明通过将煤粉进行分段燃烧,以达到降低燃烧时锅炉NOx的排放;并着重介绍了其具体的实现控制方法和采用这种方法所最终达到的低NOx排放的燃烧效果。     

最小资源分配网络及其在电站锅炉中的应用

燃煤电站锅炉内NOx的生成规律非常复杂,与锅炉的燃煤、送风方式、燃烧器等许多运行参数和结构有关.人工神经网络具有联想、记忆、自适应、自学习、适于处理非线性问题等优点.该文采用基于RBF网络的最小资源分配网络(MRAN)对某电站锅炉NOx的生成规律和效率进行建模,该模型不仅能自动调节隐节点数、学习速度快、学习精度高、适于在线运行,而且具有能同时预测NOx排放和锅炉效率等优点.该模型对电站锅炉的运行具有指导意义和参考价值.     

复杂曲面花瓣燃烧器煤粉燃烧数值分析

应用贴体坐标结构化网格对复杂曲面的花瓣燃烧器进行三维(360°)煤粉燃烧的数值模拟。给出花瓣燃烧器的流场、颗粒场、温度场和浓度场,分析花瓣燃烧器的稳燃及低NOx燃烧原理和特性。计算结果表明,在花瓣稳燃器的作用下,煤粉气流进入炉内能立即在瓣后着火燃烧,并在径向回流区中形成稳定的"值班火焰",为整个风粉气流的着火燃烧提供稳定的热量来源。花瓣燃烧器的火焰在炉内呈花瓣状,造成局部缺氧区,有利于降低NOx的排放和低挥发分煤在广泛负荷范围内的稳定着火和完全燃烧。