烟煤空气分级燃烧降低NO_x排放试验研究

NOx是造成大气污染的主要污染物之一,在哈尔滨锅炉厂有限责任公司10MW煤粉燃烧综合模拟试验台,进行烟煤空气分级燃烧试验,试验研究了燃尽风高度和主燃区过量空气系数对NOx排放的影响。结果表明:分级燃烧能够有效降低NOx排放,随着燃尽风位置的提高趋势明显,最高可达40%,兼顾炉膛出口温度和固体未完全燃烧损失后得出该煤种的最佳燃尽风高度。同时研究主燃区过量空气系数对NOx排放的影响,为该烟煤在工程上的燃尽风高度和比例的设计提供理论依据。     

空气分级燃烧下NO_x生成特性的研究

利用数值模拟方法对空气分级燃烧下NOx的生成特性进行了研究,分析了燃烧器附近局部区域和炉膛整体区域NOx的反应速率,得到了不同燃尽风率下NOx的生成特性.结果表明:NOx主要产生于燃烧初期,当燃料与O2混合不充分时会发生NOx的还原反应;从炉膛整体来看,燃料型NOx的生成速率明显大于热力型NOx,主燃区和燃尽区均生成燃料型NOx,而热力型NOx几乎只在温度很高的主燃区生成,且对O2体积分数的敏感性弱于燃料型NOx;主燃区和燃尽区NOx反应速率的主要控制因素分别为O2体积分数和焦炭燃烧速率;燃尽风率增大,主燃区NOx生成速率和生成区域减小,还原区域增大,NOx排放质量浓度明显减小.     

燃煤特性对空气分级燃烧NO_x排放影响的研究

以空气分级低氮改造后的切圆燃烧锅炉为对象,研究、分析了燃煤挥发分Vdaf、灰分Aar、水分Mt和燃料氮Nar对NOx生成量的影响规律。研究表明,挥发分和水分与NOx负相关,灰分和燃料氮与NOx正相关,NOx随着挥发分和水分增加而减小,随着灰分和燃料氮的增加而增加。在燃烧初期各类有利于煤粉着火、降低温度水平及降低氧量水平的因素都有利于降低NOx排放。     

空气分级燃烧对降低燃油炉NO_x排放的试验研究

为了解决现有燃油炉NO_x排放超标的问题,对现有燃油炉的结构进行改造,实施了空气不分级燃烧和分级燃烧对降低NO_x排放的对比性试验。在空气不分级燃烧时,得到O2浓度是影响NO_x的重要因素,可以采用低氧燃烧来降低NO_x的浓度以满足排放要求,并得到不同负荷下低氧燃烧的过量空气系数范围;采用空气分级燃烧时,通过控制一次风α_1和二次风α_2的送入量,使燃油炉NO_x排放的浓度进一步降低以符合国家更严格的排放标准。     

神木烟煤燃烧时NOx生成特性的试验研究

在一维热态试验炉上,采用双调风旋流燃烧器对神木烟煤进行了燃烧试验,研究了不同因素对 No2 生成规律的影响.结果表明:随着一次风率厂.的提高,NOx 排放浓度先降低后上升,而煤粉燃尽率提高;当外二次当量风旋流强度Ωdl=0.87时,煤粉的燃尽率最高,而当Ωdl=1.08时,NOx 排放浓度最低;降低外、内二次风风量比ε有利于煤粉的燃尽,当ε=3 时,NOx 排放浓度最低;当过量空气系数α=1.3时,煤粉的燃烧状况最好;抑制 N0x 排放的最佳煤粉粒径为20.77μm,煤粉的燃尽率随粒径的减小而提高.     

高燃料氮烟煤空气分级燃烧氮氧化物排放特性实验研究

针对两种燃料氮含量较高的烟煤空气分级燃烧情况下氮氧化物排放及燃尽情况进行了实验研究。研究表明,不分级燃烧情况下燃料氮含量越高的煤,氮氧化物排放越高;其空气分级燃烧情况下燃料氮向燃料型NOx的转化率越低。空气分级情况下,还原区停留时间为0.8-1.0 s及化学当量比为0.75的时候,大同烟煤及俄罗斯烟煤的氮氧化物排放均较低。同时,空气分级燃烧条件下俄罗斯烟煤的燃尽情况与大同烟煤类似,燃尽效果较好。     

烟煤典型层燃过程NO_x生成特性

随着环保要求的提高,燃煤工业锅炉的NOx排放问题越发凸显。掌握典型煤层燃过程中NOx生成规律,是研究燃烧过程中NOx控制方法的首要问题。对一台SZL 10—1.25—AⅡ型链条炉排锅炉炉内不同区域煤层表面的温度、NOx生成量、氧含量、CO含量等参数进行了工业测试。同时,在单元体炉试验台上采用相同煤种和相同配风方式进行了对比实验。通过对二者的对比分析,得出炉内NOx生成规律。在此基础上,提出与燃烧协同的链条炉排锅炉低NOx燃烧技术思路,为进一步研究及工业示范奠定了基础。     

燃气锅炉轴向空气分级燃烧NOx生成特性研究

通过实验与数值模拟研究了轴向空气分级对甲烷燃烧过程NO_x生成的影响,并在一台45 t/h燃气锅炉上进行了工程验证。结果表明,一次风过量空气系数0.8、还原区停留时间为1 s时,NO_x排放浓度可降低30%。工业现场试验表明联合采用低氮燃烧器、空气分级和烟气再循环等技术后NO_x减排达80%以上。     

山西无烟煤空气分级燃烧NOx排放特性试验研究

采用自建的20 kW煤粉燃烧自维持一维试验炉系统进行了山西无烟煤空气分级燃烧和NO_x排放特性试验。结果表明:该系统能够实现煤粉气流在炉内自维持稳定燃烧,可有效地模拟煤粉锅炉炉内的流动、燃烧以及NO_x生成的全过程;单级空气分级燃烧时,增加空气分级深度有利于提高NO_x还原效率,NO_x还原效率最高可达51.7%;随着空气分级深度的增加,最佳燃尽风喷口位置向上偏移;通过合理配置燃尽风喷口位置及燃尽风量比例,多级空气分级燃烧时的NO_x还原效率将高于单级空气分级燃烧,可达60%。     

空气分级燃烧中灰含量对烟煤NOx排放特性的影响

在多路进风一维热态实验炉上,研究低灰分神华烟煤和高灰分的临汾烟煤的不同粒径在空气分级燃烧条件下NOx的排放特性.结果表明,神华烟煤和临汾烟煤在不分级燃烧时的NOx排放量都随过量空气系数增大而增加,但相对于神华烟煤,高灰分临汾烟煤燃烧的NOx排放最变化较小;空气分级燃烧技术对低灰分煤种有明显的NOx减排效果,而对高灰分煤种效果不明显.     

粒径对贫煤空气分级NOx排放特性影响的试验研究

采用煤粉燃烧自维持一维试验炉进行了不同煤粉粒径贫煤的单级和多级空气分级燃烧试验,研究了煤粉粒径对煤粉空气分级燃烧NOx排放的影响,探索适用于贫煤空气分级燃烧的煤粉粒径参数和分级级数,以实现较低的NOx排放.结果 表明:粒径影响炉内煤粉颗粒燃烧过程和NOx生成特性,细煤粉颗粒的燃烧速率更快,在炉内易形成还原性气氛,有利于抑制NOx生成和促进已生成的NOx的均相异相还原反应;在深度空气分级燃烧条件下,粒径减小对于降低NOx排放的作用更加显著;采用多级空气分级燃烧能够进一步降低NOx排放量.建议在实际燃用贫煤的锅炉中,采用两级空气分级燃烧和平均粒径为22.78 μm的细煤粉相结合的燃烧技术方案,此时NOx质量浓度可减少27.9％.     

低NOx排放燃烧技术及燃烧优化的试验研究

介绍了煤燃烧过程中NOx生成机理和电站锅炉采用低NOx燃烧技术.通过对某电厂670 t/h锅炉进行炉膛出口氧量、一次风速、二次风配风方式、燃烧器上、下组的给粉方式、一次风煤粉浓淡比等对NOx排放量、飞灰可燃物含量和锅炉再热蒸汽温度的影响规律的试验研究.得出水平浓淡风煤粉燃烧技术能降低NOx排放量,确定了给出锅炉优化运行方式.试验结果表明燃烧优化调整是提高锅炉运行的经济性和降低NOx排放量的有效方法.     

混煤燃烧中煤质对NOx析出影响研究

为尽可能充分利用劣质煤,进行炉膛混煤燃烧,并降低掺混燃烧过程中烟气污染物排放,进行了混煤燃烧中NOx的析出规律研究.基于300 MW燃煤电厂锅炉机组,通过对现场大量运行数据及相应煤质分析,研究混煤中的水分、挥发分及灰分对炉膛出口NOx排放影响.研究发现,混煤在燃烧时水分和挥发分与NOx排放量均呈现一定的负相关性,灰分与NOx排放量呈现一定的正相关性,氧量变化将加剧其对NOx排放的影响.     

Catalytic Effects of Minerals on NOx Emission from Coal Combustion

Abstract

The catalytic effects of inherent mineral matters on NO _x emissions from coal combustion have been investigated by a thermo-gravimetric analyzer (TGA) equipped with a gas analyzer. The effect of demineralization and the individual effect of Na, K, Ca, Mg, and Fe on the formation of NO _x are studied as well as the combined catalytic effects of Ca + Na and Ca + Ti. Demineralization causes more Fuel-N to retain in the char, and reduction of NO _x mostly. But the mechanistic effect on NO _x formation varies from coal to coal. Ca and Mg promote NO _x emission. Na, K, Fe suppress NO _x formation to different extents. The effect of transition element Fe is the most obvious. The combination of Ca + Na and Ca + Ti can realize the simultaneous control of sulfur dioxide and nitrogen oxides emissions.     

O2/CO2气氛下煤燃烧NOx排放特性的实验研究

利用管式电阻炉在O₂/CO₂气氛和O₂/N₂气氛下对煤粉燃烧过程中NO_x排放特性进行实验,研究在不同停留时间、炉内燃料/氧化学当量比、温度、氧浓度等因素对燃煤过程中NO_x放特性的影响,并对这两种燃烧方式下NO_x的排放特性进行对比。结果表明:在O₂/CO₂气氛下NO_x的生成量要远远低于O₂/N₂气氛下NO_x的生成量。随着停留时间的延长,NO_x沿程释放特性是先增大后减少。随着燃料/氧化学当量比的增加,NO_x排放浓度也呈现出先增加后降低的趋势。随着炉内温度的增加,2种气氛下NO_x的排放浓度均增加。随着氧浓度的提高,NO_x排放浓度增大。     

煤粉四角燃烧低NOx排放技术

详细分析了煤粉燃烧的特点及其燃烧产物NOx的生成机理,从实用性与高效性上,对各种目前研究与应用的控制切圆煤粉燃烧锅炉的低NOx排放技术,如低NOx直流煤粉燃烧器、空气分级、再燃和尾部烟气脱硝等进行了介绍,联系运行的实际情况进行比较分析.     

200MW锅炉空气分级低NO_x燃烧改造实验研究

针对北京地区某电厂200 MW燃烟煤机组进行低NOx燃烧系统改造,采用了燃尽风(OFA)与水平浓淡低NOx燃烧器相结合的立体分级燃烧低NOx燃烧系统.改造后氮氧化物(NOx)排放浓度有明显改善,采取均等配风方式时,下降幅度达45%～60%;采取合适的燃尽风喷口水平摆动角度,可有效缓解炉膛出口烟温偏差,偏差可控制在50℃范围内;在NOx排放量得到明显改善的同时,锅炉效率提高1%左右.改造后任一工况下的NOx排放浓度均低于400 mg/m3,同时为尾部烟气脱硝(SCR)装置提供更为经济的入口条件.