再燃烧条件下煤焦还原NO特性的研究

在携带流反应装置中,研究了不同煤焦制备和反应条件下煤焦异相还原NO的特性,分析了煤种、热解条件(热解温度、煤粉热解时粒径和热解气氛)和反应条件(煤焦还原NO时的反应温度、环境气氛)等因素对煤焦还原NO特性的影响。结果表明,挥发分含量较高的煤种,其煤焦对NO的还原能力较强;热解温度的提高导致生成煤焦还原NO能力下降;小粒径煤粉热解生成的煤焦较大粒径煤粒热解生成的煤焦对NO的还原率高;煤粉在一次燃烧区过量空气系数为1.0~1.2的烟气气氛中热解时,生成的煤焦对NO的还原能力无明显差别;参与反应的煤焦颗粒周围烟气气氛对煤焦还原NO的影响较大,在SR1为0.9~1.3范围内,NO还原效率呈现两头高中间低的特性,且当SR1=1.1时,NO还原率最低;在高温氧化性气氛中,随反应温度的提高,煤焦还原NO的效率增加。     

无烟煤粉经循环流化床预热后燃烧特性及NO_x排放特性实验研究

为提高无烟煤燃烧效率和降低NOx的排放,提出借助循环流化床在低空气当量比下燃烧的技术将无烟煤粉预热到800℃以上再进入到下行燃烧室中燃烧的新工艺。在小型实验台上对预热后无烟煤粉的氮氧化物排放特性进行了实验研究。热态实验以阳泉无烟煤为燃料,实验台由提供高温预热燃料的循环流化床和用于预热燃料燃烧的下行燃烧室组成。实验结果表明,预热过程中约有36.9%的煤氮被还原为N2。随着还原区空气当量比和过量空气系数的增加,NOx的排放增加;随着煤粉在还原区停留时间的增加,NOx的排放减少。煤粉预热技术和分级燃烧技术相结合能有效降低无烟煤粉燃烧中NOx的排放。实验中,预热后无烟煤粉的燃烧效率最高能达到97.5%。     

动力配煤系统中配煤燃烧特性研究

在不同过量空气系数、炉膛温度和煤粉细度条件下,通过沉降炉燃烧特性试验,研究了不同煤种以不同比例混合配煤的着火、燃烧、结渣等燃烧特性变化规律及其影响因素.研究表明:(1)配煤中挥发分减少,着火温度逐渐升高,煤粉着火推迟,使得燃尽性变差;(2)配煤的发热量降低,导致着火温度逐渐升高及飞灰含碳量升高;(3)煤粉浓度一定时,煤粉越细越利于着火.     

旋流燃烧器配燃尽风对NOx排放和燃尽率影响的试验研究

在西安交通大学1 MW热态煤粉燃烧试验炉上,采用2台双调风旋流燃烧器对冲燃烧,并在主燃烧器上方不同位置布置燃尽风(OFA),对神华优质烟煤、河津劣质烟煤、长治贫煤这3种煤进行了热态模化试验.结果表明:OFA燃烧器布置的相对位置,对NOx的生成和飞灰含碳量的影响较为显著,当OFA燃烧器与主燃烧器的相对位置由近向远布置时,3种煤的NOx生成量均先增加后减少,而飞灰合碳量先降低后增高;OFA空气分级燃烧技术,有利于高挥发分燃料降低NOx的生成和低挥发分燃料减少飞灰含碳量;只有合理地设计和布置OFA燃烧器,才能在降低NOx生成量的同时,尽量减少飞灰合碳量.     

煤粉再燃过程中飞灰含碳量的影响因素分析

针对一台410t/h煤粉锅炉设计了再燃实施方案,提出煤粉颗粒群变氧浓度燃尽计算方法,计算分析再燃燃料比例、配风情况、再燃煤粉细度对煤粉炉内燃烧过程和飞灰含碳量的作用影响规律。结果表明,再燃实施方案设计合理,与现运行相比飞灰含碳量增加1.04%。为保证煤粉的燃尽度,燃尽区高度应大于7m,为煤粉提供大于1s的燃烧时间。主燃区过量空气系数、再燃区过量空气系数和再燃燃料比例在小范围内变化虽然影响到颗粒的燃烧放热过程,但对飞灰含碳量的影响不大。飞灰含碳量随燃尽区过量空气减少呈非线性显著增加,随再燃煤粉细度增加呈指数函数关系减少。再燃粉越细,飞灰含碳量随细度增加而降低越慢。     

空气分级燃烧降低NO_x排放的实验研究

在煤粉燃烧一维热态实验炉上进行了不同煤种和不同细度的煤粉分级燃烧实验,通过改变分级风送入的位置、一次风过量空气系数、煤粉细度和富燃区燃烧温度等实验工况,以分析分级燃烧时各种因素对煤燃烧过程中NOx生成量的影响规律。     

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。     

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。     

O_2/CO_2气氛下煤粉燃烧NO排放特性实验研究

利用沉降炉实验台分别在O_2/N_2气氛和O_2/CO_2气氛下针对煤粉燃烧过程中NO排放量进行实验,研究了CO_2浓度、温度以及过量空气系数分别对单煤与混煤燃烧NO排放特性的影响,结果表明:相比于O_2/N_2燃烧气氛,煤粉在O_2/CO_2气氛下燃烧释放的NO含量更低,其降低量约为30%~35%;在CO_2浓度由20%变化到50%的过程中,所选煤种NO生成量逐渐下降,其变化幅度不大;随着煤粉燃烧温度的不断升高,所选煤种在2种气氛下燃烧生成的NO含量均有增长且在O_2/N_2气氛下NO排放浓度增加更为明显,当温度达到1 200℃和1 500℃这2个温度点时可以发现NO排放浓度曲线斜率变化很大;随着实验过程中过量空气系数α的增加,在这2种气氛下NO的生成量同样呈现出上升的趋势。     

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。