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.     

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％.     

600 MW W型火焰锅炉拱上二次风低NO_x燃烧特性的数值模拟及优化

对一台600,MW W型火焰锅炉拱上QA/QC(A层二次风总流量与C层二次风总流量之比)二次风不同比例对锅炉燃烧及NOx排放影响进行了数值模拟,并对A、C二次风开度进行了工业试验研究.模拟结果与试验结果符合较好,模拟研究结果表明,随着QA/QC二次风比例减小,炉拱区域回流区增大,煤粉气流着火距离缩短,燃烧稳定性增强,下炉膛区域火焰充满度提高,平均温度增加;炉拱煤粉火焰下冲深度增加,煤粉燃尽率增加,飞灰含碳量降低;而在拱下着火及燃烧区的空气分级程度减弱,NOx生成和排放量增加.工业试验表明,增加A风开度时,尽管机械不完全燃烧损失减小,锅炉效率有所增加,但NOx排放量明显增加.随着炉拱C二次风开度的增加,不仅锅炉效率降低,NOx排放量也明显增加.兼顾燃烧设备安全性、建议在同类型锅炉优化运行时,尽量将A风及C风开度设置在10%,以下,有利于提高运行经济性和降低NOx排放量.     

煤粉燃烧时NOx析出规律的试验研究

在一维沉降炉上系统地考察了煤粉燃烧时NOx的沿程排放特性及其影响因素.试验表明,NOx的生成与炉温、煤粉粒度、煤种、过量空气系数等因素密切相关;在其它条件相同的情况下,NOx的生成浓度随过量空气系数的增大而增大;随着温度的升高略有增大;挥发分含量、氮含量高的煤种NOx的生成也相对较多;煤粉燃烧存在一个临界粒径(dc).当d＞dc时,其NOx浓度随粒径的增大而减小;当d＜dc时,其NOx浓度随粒径的减小而减小.(通过对NOx生成规律的分析研究,对今后低NOx燃烧技术的改进具有一定的指导意义.)     

高温低氧气氛下煤粉燃烧低NOx排放特性研究

燃煤工业锅炉作为NOx的主要排放源之一,减排刻不容缓。介绍了煤粉燃烧过程中燃料型NOx、热力型NOx和快速型NOx的生成机理,并对煤中挥发分N及焦炭N对NOx的还原机制进行了探讨。同时,开展了工业锅炉高效低NOx液态排渣煤粉清洁燃烧技术的研究和工程应用实践。结果表明,在高温低氧气氛下,煤粉燃烧过程中能有效抑制NOx生成,并促使NOx还原成N2的有利因素,能够实现NOx排放低于150 mg/m^3的目标。     

煤粉炉的分级燃烧技术研究

分析了煤粉燃烧过程NOx的形成机制和特点,研究了减少NOx生成量的基本途径和分级燃烧的基本原理,并进行了数值分析。在乌拉山电厂100MW煤粉炉上进行了分级燃烧改造,将以轴向空气分级和径向空气分级为核心的现代低NOx燃烧技术引入了传统的煤粉炉燃烧系统中,考察了炉膛轴向和径向分级风,过量空气系数,锅炉负荷等因素对炉内NOx形成的影响。NOx排放浓度降低了250－500mg/m^3(干烟气,70％O2）。     

煤粉浓淡空气分级燃烧过程的数值模拟

采用Fluent 6.3软件,对1台400 t/h四角切圆燃煤锅炉内的煤粉浓淡、空气分级及两者联用等3种燃烧过程进行了数值模拟,分析了煤粉浓淡比对炉内NOx和煤烟生成的影响.结果表明:与原始工况相比,仅采用煤粉浓淡燃烧时,NOx的生成量降低12.6%,但煤烟生成量会增加.当联合使用煤粉浓淡与空气分级燃烧时,随着煤粉浓淡比的增大,NO2生成量逐渐减少,当浓淡比值大于5时,NOx生成量的降低幅度趋于平缓;煤烟生成量随着煤粉浓淡比的增大先减少后增加,当煤粉浓淡比为3～5时,煤烟生成量最少.在两者联用条件下,NOx生成量的降幅可达27.6%,同时煤烟生成量也有所下降,这对锅炉的优化改造有一定的指导作用.     

富氧燃烧方式下NOx生成的化学动力学模拟

利用CHEMKIN软件的PSR模块对次烟煤常规燃烧和富氧燃烧的试验过程进行了模拟,通过对两种燃烧方式下NOx生成速率的比较,从机理上分析了富氧燃烧方式下影响NOx生成的因素.结果表明:在富氧燃烧的情况下,O2和煤粉热解产生的NH3、HCN是NOx生成的主要因素,在保证正常燃烧情况下,应尽量降低O2量;烃类物质和CO2分解的CO对NOx的分解起到重要作用;选择适当的循环倍率对控制NOx的生成也起到一定作用,综合锅炉运行情况,建议循环倍率选择0.7.     

燃尽风率对四角切圆锅炉燃烧及NOx生成特性的影响

对某电厂一台300 MW四角切圆锅炉低氮改造后的NOx生成特性进行了数值模拟计算,分析了燃尽风率对NOx生成特性的影响。分析结果表明:燃尽风率增大时,在主燃烧区喷入空气量减少,导致煤粉燃烧不完全、温度降低;燃尽区的富氧氛围使未燃尽的煤粉进一步完全燃烧;主燃烧区的还原性氛围使得该区域NOx会随着燃尽风率的增大而减少;燃尽区的高温以及较低的CO浓度降低了该区域的还原性氛围,使NOx排放量增加。综合考虑NOx排放和消旋效果,该炉型锅炉采用30%的燃尽风率是比较合理的。     

无烟煤恒温燃烧过程中NO和SO_2瞬态释放特性研究

在高温一维卧式炉上,研究了阳泉无烟煤在富氧情况下恒温燃烧的NO、SO2等的瞬态释放特性.主要在1 000℃、1 300℃、1 500℃3个温度等级下瞬态燃烧,在线测量了不同温度等级下的NO、SO2等释放特性以及计算了生成的NO中的氮和煤粉中的氮的比率.研究发现随着温度的升高,NO释放提前,NO释放过程缩短,NO释放峰值升高.随着温度的升高,生成的NO中的氮占煤粉中的氮的比率却下降.这主要由于温度高引起的更多的挥发分氮的迅速集中释放和局部高温低氧氛围更有利于NO的还原.即使是1 500℃,有热力型NO生成的情况下,NO生成量还是小于温度较低时的情况.SO2的生成过程滞后于NO,且生成量随温度上升而增加.     

烟煤及其混煤高温燃烧时SO2生成特性的试验研究

在一维沉降炉上对某电厂燃用的几种烟煤及其混煤进行了试验研究,通过改变炉膛温度,过量空气系数,二次风风温,一、二次风配比,给粉量等,分析了这些因素的变化对这几个煤种按不同掺混比组成的混煤燃烧时SO2排放量的影响,为大型电厂锅炉高效清洁燃烧提供了理论依据.     

基于新增水冷蒸发受热面的CFB锅炉环保提效实践

某电厂690 t/h CFB锅炉运行中存在床温整体偏高现象,直接导致了锅炉炉内SO_2和NO_x排放浓度偏高问题,严重影响了机组正常发电生产的环保经济性。在与锅炉厂家讨论分析燃烧煤种、实际运行条件、分离器效率、蒸发受热面布置等多方面因素后,得出锅炉炉内蒸发受热面面积过小是造成床温偏高的主要原因。为此电厂实施了锅炉新增水冷蒸发屏受热面技术改造项目,在保证新增水冷蒸发屏安全可靠运行及锅炉热效率基础上,有效降低了锅炉运行床温、炉内脱硫Ca/S、炉内NO_x生成浓度,提高了锅炉炉内脱硫脱硝的效率,提升了生产的环保经济性。     

循环流化床锅炉中NO_x的生成机理与排放控制研究

煤炭的高效洁净燃烧是实现洁净煤发电的一个重要领域,是洁净煤发电技术的核心。而循环流化床燃烧技术是一种新型的煤燃烧与发电技术,不仅可以大幅度减少NOx排放,易于脱除SO2的技术优势,而且具有煤种适应面广、高燃烧效率以及炉内脱硫脱氮的特点而得到推广。分析了循环流化床锅炉NOx的危害、生成机理及影响因素,在此基础上探讨了其控制措施,并提出未来烟气净化的方向。     

循环流化床中木屑与煤混烧特性的试验研究

在自行研制的炉膛尺寸为150 mm×150 mm×2 500mm的小型循环流化床上进行木屑与煤的混烧试验,研究其燃烧特性及污染物排放特性。结果表明:木屑与煤质量比为1∶3、1∶5和1∶7的混合物能在循环流化床中稳定燃烧;随着木屑混合比例的增加,燃烧高温区往上移动,炉膛温度分布曲线呈"抛物线"型;随密相区温度升高,NOx体积分数增加。在相同流化风速下,随木屑混合比例增加,CO体积分数增大,SO2、NOx体积分数则降低。     

炉内喷钙脱硫实验研究

本文讨论了炉内喷钙脱硫工况条件下,ＳＯ２和ＮＯｘ排放的影响因素。     

CFB锅炉降低SO2和NOx排放的机理与影响因素分析

锅炉的烟气污染是工业污染的重要项目之一，也是造成大气污染的重要因素（主要污染物有烟尘，SO2和NOx)。简要介绍了目前几种常见的脱硫脱氮方法，指出CFB锅炉的优越性。随后详细介绍了CFB锅炉的工作原理，并对CFB锅炉控制SO2和NOx排放的机理及主要影响因素进行了分析与探讨。CFB锅炉具有燃烧效率高，燃料适应性广，负荷调节灵活，环境保护性能好等优点，但是，已投运的CFB锅炉中石灰石脱硫系统几乎都没有投入运行，主要原因是脱硫系统设计还不成熟，运行成本比较大。     

基于炉内温度分布的NOx排放特性的神经网络模型

电站锅炉燃烧产物NOx的生成受煤种、锅炉负荷、配风方式、过剩空气系数、炉膛温度以及其分布的均匀性等多种因素的制约非常复杂。借助优化燃烧调整试验数据,将燃烧过程三维温度场可视化检测信息如炉膛断面最高温度作为重要原始信息,建立反映锅炉NOx排放特性的神经网络模型,并对此模型进行了校验。结果表明,该模型能准确预报锅炉在不同工况下的NOx排放特性,结合全局寻优技术,可为大型电厂锅炉低NOx排放提供稳态优化运行方案。     

单角煤粉炉回流区内NO_x的生成特性

根据NOx产生和分解的化学反应动力学方程式,建立了单角煤粉炉中NOx生成模型。引用已有的单角炉中两种燃烧器后温度和氧气浓度的实测结果,计算了回流区中的NOx浓度分布。分析了3种燃烧器的NOx生成特性,讨论了煤粉浓缩到NOx生成的影响。     

煤与污泥混合物在不同温度下燃烧时SO_2排放特性研究

选取三种煤与污泥的混合物在不同温度下进行加热,分析其SO2排放特性,本研究中温度分别设置为700℃和1000℃,结果表明不同比例的污泥对混合物SO2排放有着重要影响;同时,不同温度对石炭煤的累积SO2排放量有着一定影响,在700℃下,累积SO2排放量为2000~5000 mL/m3,而在1000℃时,其累积排放量为2500~3500 mL/m3,另外,高温能够加快各混合物SO2产生速率。     

基于正交设计的分级分区头部流动特性研究

针对某650 MW超超临界燃煤锅炉在深度调峰过程中燃用大同烟煤时无法稳定燃烧的情况开展研究,就如何提高锅炉在低负荷运行中稳燃性的问题,对原煤种进行掺混改良,改变不同富氧燃烧配风方式,利用计算流体力学模拟软件模拟了不同工况的炉内燃烧情况。模拟结果表明：由于锅炉降低负荷运行增加了原煤种的着火难度,固定碳含量低且挥发分高的煤种可以较好适应锅炉运行调整;富氧燃烧可以提高锅炉低负荷运行时的出口烟温,能满足后续脱硝处理的要求;随着富氧燃烧程度的增大,煤粉燃烧耗氧量增加,每秒燃烧的煤粉颗粒数增加,加剧了炉内的燃烧,使燃烧更稳定;当富氧浓度大于27%时,不能高效提高炉内温度,NOx排放量增多;当富氧浓度为27%时,炉膛出口NOx排放量按6%O2折算为负增长的最小值,是该锅炉低负荷投运较为理想的工况。