生物质再燃降低燃煤锅炉NOx排放研究综述

我国能源结构以化石燃料为主,不可再生且污染严重,开发和推广应用可再生能源,逐步调整与优化能源结构,意义重大.生物质能是一种清洁可再生能源,也是当前世界能源研究热点之一.重点介绍了生物质再燃利用技术的原理和应用现状,生物质再燃技术包括直接再燃、气化再燃以及高级再燃,使用生物质用于燃煤锅炉再燃,既可以合理利用生物质,又能有效降低燃煤锅炉的NOx排放,NOx减排率可达50%～90%,具有广阔的推广和应用前景.     

煤粉再燃煤焦异相还原NOx的影响因素分析

煤粉再燃烧技术是低NOx燃烧技术中正在发展的较有前途的一种方法。本文从再燃烧降低NOx原理分析人手，分析了煤种、煤颗粒粒径、热解条件、反应条件、煤中金属氧化物等因素对煤焦异相还原NOx的影响及规律，为进一步研究提供参考。     

再燃风射流穿透性能的粒子动态分析试验研究

在主燃区过量空气系数α=0.9,针对不同的二次风摆角和停运不同的一次风,利用PDA测试系统对冷态模化的炉膛再燃区域气固两相流场的速度和粒子粒径进行了6种工况的测量,研究了不同工况下再燃喷口射流在炉膛中的穿透性能。试验表明增大二次风的摆角使得再燃射流在炉膛中的穿透性能明显减弱,停用不同一次风对再燃风的射流的影响相对较小,速度衰减规律与之相反。各工况在xy、zx平面气流混和特性基本一致,气流法向yz平面气流混和特性差异较大。     

天然气再燃技术的正交实验与方差分析

利用正交实验法,在一维再燃热态实验炉上对天然气输入热量比、再燃区过量空气系数、再燃区停留时间影响再燃还原NOx效果的情况进行了实验研究,得到了3个因素影响NOx排放的基本规律、显著性水平,找到了三因素配置的最优方案.论文的研究可以为再燃工艺的优化设计提供理论依据.     

低NOx改造方案中煤粉再燃风喷口位置的选择

针对国内某热电公司410 t/h四角切圆燃烧锅炉,基于CFD软件平台,采用常规煤粉做再燃燃料,在额定负荷下分别对原有方案和4种不同再燃风喷口位置的改造方案的炉内燃烧及污染物生成进行数值模拟,选择出最优方案实施改造。结果表明,再燃改造燃烧器区间增大,燃烧器区域容积热负荷qv降低,可以有效降低炉膛最高温度,从而抑制热力型NOx的生成。主燃区低氧燃烧可以抑制NOx的生成,使得进入再燃区具有较低的NOx浓度,还原效果更好。再燃风喷口位置越低,受主燃区的干扰越大,还原效果差;再燃风喷口位置越高,停留时间短,还原效果也差,同时炉膛出口烟温越高,飞灰含碳量也越高;选择合适的再燃风喷口位置,可以取得较好的还原效果。通过采用主燃区低氧燃烧,选择合适的再燃风喷口位置,以及燃尽风的作用,使得改造脱硝率达到47.66%,而且锅炉各参数运行稳定,同时锅炉热效率也略有增加,因此对于灰分较低的易燃尽烟煤来说,实施常规煤粉再燃改造可以获得比较满意的效果。工程实践表明,数值计算结果与实际运行数据吻合良好。     

中储式制粉系统分离超细煤粉试验研究

对电站中储式制粉系统细粉分离器进行了模化实验,实验就不同抽气率及加装惯性分离装置对旋风分离器的效率及抽出细粉的粉量和细度进行了研究。实验结果表明,装有惯性分离装置的下抽气旋风分离器不但可以提高传统旋风分离器的效率,并且能抽出粉量和细度能满足锅炉超细煤粉再燃要求的超细煤粉。     

离心式旋转煤粉浓缩器的试验和数值模拟研究

超细煤粉再燃是降低氮氧化物排放的一项新技术,具有较强的经济性和实用性,而超细煤粉的制备是这项技术实施的关键。采用离心式旋转煤粉浓缩器对三次风中的超细煤粉进行浓缩,弱化了三次风对机组运行的不良影响,同时解决了超细煤粉的来源问题,为再燃技术的实施奠定了基础。     

天然气再燃技术中再燃区空气过量系数和温度对再燃效果的影响

论述了天然气再燃的基本反应机理,再燃区空气过量系数(氧浓度)对再燃反应机理的影响,并且分析比较了不同温度条件下再燃区空气过量系数(SR2)对再燃反应降低NOx排放效果的影响。在天然气再燃反应过程中,天然气可以通过高温热力分解或是氧化反应2条途径来还原NOx。在再燃温度为1200℃的低温情况下,当再燃区空气过量系数在0.93～0.94范围内,NOx还原效果最佳;而在1400℃的高温情况下,SR2的选取范围较宽,即使在SR2值很低的情况下,NOx还原效果仍较明显。此外,在考虑SR2对降低NOx排放效果的同时也应综合考虑燃料的燃尽程度以及飞灰的排放质量。     

煤粉再燃过程再燃煤比脱硝量的实验研究

对于煤粉再燃过程,定义单位质量再燃煤粉还原NO量为比脱硝量。在煤粉携带炉上进行再燃实验。对不同工况下NO还原效率与比脱硝量进行对比研究,分析O2浓度、再燃燃料比与煤粉细度对比脱硝量的影响规律。实验与分析结果表明：NO还原效率高并不意味比脱硝量高;NO还原效率随O2浓度降低和再燃燃料比增加而单调增加,但比脱硝量变化规律相对复杂。不同细度煤粉达到最高比脱硝量的工况不同。过量空气系数为0.3~0.65的范围为高比脱硝量区。煤粉粒径减小、反应时间增加导致NO还原效率与比脱硝量增加。     

含焦油生物质气再燃还原燃煤锅炉NOx的试验研究

搭建了10kW上吸式生物质气化炉和20kW煤粉沉降炉组成的生物质气化再燃试验系统,分析了不同再燃条件下含焦油生物质气再燃还原燃煤锅炉NOx的特性．结果表明：气化过程中产生的焦油在再燃过程中会裂解生成高热值的烃类气体,这些烃类气体还原NOx的效果明显;当过量空气系数较小、再燃温度较高时,NOx的还原效率较高,试验中最高还原效率超过80％;采用生物质气化再燃的方式既可以解决焦油难处理的问题,又可以提高生物质能量的转化效率,同时可高效降低燃煤锅炉NOx的排放量．