常规大容量煤粉锅炉炉内通过燃烧控制降低NOx的主要措施探讨

从NOx生成的机理出发,提出国内电厂降低NOx应从快速着火,高温燃烧,煤粉和空气适时混合,在火焰内完成NOx的出发。指出了国内电厂大容量煤粉锅炉降低NOx的有效措施。同时定量分析了几种因素对NOx排放的影响。     

新型煤粉燃烧器--PCSB燃烧器的研制及开发

用火焰传播理论对现有燃烧器在稳燃方面存在的问题进行了分析,根据NOx生成机理对挖掘燃烧器的低NOx潜力进行论证。提出PCSB燃烧器的新构思和设计,PCSB燃烧器是根据煤粉气流分步燃烧原理、火焰传播理论以及强制点火原理研制开发的理念新颖,结构简便的新型煤粉燃烧器,阐述其低NOx原理和稳燃原理,归纳了其性能和特点。结合煤种特性总结PCSB燃烧器的设计原则。PCSB系列燃烧器对各种煤具有很好的适应性,非常适宜我国火电厂切圆燃烧锅炉和墙式燃烧锅炉推广应用。     

一次风温对浓淡煤粉射流着火特性的影响

为了进一步完善煤粉的燃烧理论,并为相关的水平浓淡煤粉燃烧器的合理运行提供理论依据,针对印度尼西亚次烟煤与澳大利亚烟煤的混煤,在250k W浓淡煤粉燃烧实验台上进行燃烧实验,通过燃烧温度、火焰光谱及NOx等多手段的研究方法,分析一次风温对还原性气氛下浓淡煤粉射流着火特性的影响。实验表明:随着一次风温增加,浓淡煤粉射流的着火距离逐渐减小,后续燃烧温度及可见光强度的峰值逐渐增加,火焰稳定性逐渐增强,着火过程中NOx的生成浓度逐渐减少。一次风温的增加可以改变浓淡煤粉射流的着火模式,即一次风温70°C时为均相着火时,浓淡煤粉射流为均相着火,一次风温大于或等于85℃时着火模式为均相–异相联合着火,使得着火条件变得更加有利。     

高浓度煤粉燃烧低NOx排放特性的试验研究

为了探讨高浓度煤粉燃烧对NOx排放特性影响的内在机理，在一维火焰炉试验台上，对3种典型煤在不同煤粉浓度燃烧下的NOx前驱物HCN与NH3在主燃区进行了测试，对气相催化还原剂CO及沿炉膛轴向的NOx释放特性进行了分析。试验结果表明：与常规浓度相比，高浓度煤粉燃烧条件下的NOx排放量最大可降低2.2倍。对于不同煤种，最大限度抑制NOx排放的最佳煤粉浓度控制在过量空气系数0.7左右，煤粉燃烧过程中的NOx主要在着火区距炉膛入口0.2~0.4m处产生。在高煤粉浓度下，燃料氮向HCN与NH3的转化率均远远低于常规浓度，同时燃烧过程中产生的大量CO对NOx还原分解的加速是高浓度煤粉燃烧低NOx排放的关键所在。     

不同煤种燃烧中NOx排放规律的试验研究

试验研究了不同煤种在一维火焰炉燃烧过程中NOx的排放特性,探讨了运行参数、煤质特性对NOx排放特性的影响.试验结果表明:煤中的挥发分含量、含氮量、煤粉细度、燃烧温度和过量空气系数对NOx的排放体积分数有较大的影响.对优化燃烧、控制NOx排放有一定的指导意义.     

MBEL“W”火焰锅炉燃烧特性试验研究

我省投产的MBEL“W”火焰锅炉适用低挥发份煤种,其低负荷稳燃性能较高,煤粉细度合格时燃烬度较高。主要存在的问题有:炉膛卫燃带容易结焦、NOx偏高、燃烧不对称,煤粉细度波动导致燃烬度不稳定等问题。该型锅炉对风量分配均衡性、煤粉细度、氧量等要求较高。卫燃带布置数量较多是导致炉膛结焦及NOx偏高的主要原因,降低NOx会使燃烬度降低,锅炉效率下降。NOx特性的差异与炉膛燃烧参数的选取,燃料特性、卫燃带布置,分级配风设计等有关。要解决该型“W”火焰锅炉的结焦、燃烬及NOx等方面的矛盾问题,尚需进一步的完善和改进。     

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%。     

高浓度煤粉燃烧过程中燃料N释放特性实验研究

高浓度煤粉燃烧是一种新型的洁净煤燃烧技术,具有高效低污染排放特性.在一维火焰炉与同定床反应器实验台上,对不同煤种、粒径、炉温在不同煤粉浓度下燃料N的释放特性进行了实验研究.实验结果表明:煤种不同,燃料N的释放特性差异明显.挥发分越高,燃料N最大释放率对应的煤粉浓度越低;煤粉粒径越小,燃料N在不同煤粉浓度下的释放率越高;炉温越高,燃料N越容易释放,燃料N主要以挥发分N的形式释放出来.随着煤粉浓度的递增,NOx转化率与燃料燃尽率均呈单调递减趋势,高浓度煤粉燃烧有利于低NOx的排放,但煤粉浓度过高,对煤粉的燃尽不利.在高浓度煤粉燃烧过程中,煤粉与空气的充分混合及合理选取过量空气系数至关重要.     

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。     

利用火焰图像处理技术监测炉膛出口NO_x的排放

以炉膛火焰图像处理技术为手段获取炉膛温度场。研究影响炉膛出口烟气中NOx含量的因素,建立针对煤粉锅炉炉膛出口NOx含量的监测模型,从而监测NOx排放量,寻求降低NOx排放的措施。     

不同种类煤粉燃烧NOx排放特性试验研究

为研究煤粉燃烧过程中NOx的排放特性，在一维煤粉燃烧实验台上，对单煤及其混煤进行NOx析出特性的燃烧试验研究，具体分析煤质特性、燃烧工况对NOx排放特性的影响，在试验的基础上，对NOx的排放规律进行理论探讨。试验结果表明：煤中的挥发分含量、含氮量、煤粉细度和过量空气系数对NOx的排放浓度有较大的影响；煤中挥发分、含氮量含量高，NOx排放浓度也高；在富燃情况下，煤粉越细，NOx排放浓度就越小。对优化燃烧、控制NOx排放有一定的指导意义。     

烟煤锅炉掺烧高硫煤燃烧特性试验

采用一维火焰炉和着火试验炉对神混煤与重庆能源投资集团高硫煤(能投煤)进行试验室掺烧试验,研究了掺烧比例、煤粉细度和运行氧量对混煤着火温度、燃尽率、结渣性能及污染物排放特性的影响。结果表明:随着能投煤掺烧比例的提高,混煤的着火温度提高,燃尽性能变差,结渣倾向降低,NOx、SO2排放质量浓度显著升高。在某电站锅炉现场掺烧过程中锅炉效率、结渣特性变化不大,NOx排放质量浓度略有升高,SO2生成质量浓度大幅升高,运行成本增加。     

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     

煤粉燃烧低NOx排放技术分析

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、高效性对目前各种控制煤粉燃烧NOx排放的技术(如低NOx煤粉燃烧器、空气分级、再燃等)进行了介绍,并结合运行实际情况进行了比较分析。     

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。     

防止燃料中氮转化成NOx的试验研究

本文对预混喷燃器产生的一维火焰进行了大量的试验研究,提出了燃料中氮转化成NOx的反应模型,并且通过研究燃烧中风煤比及煤粉颗粒对燃料中氮转化成NOx的机率,进一步证明反应模型是正确的。     

600MW超临界机组墙式燃烧锅炉运行特性的数值模拟计算研究

采用计算流体力学(CFD)数值模拟计算方法,对某电厂600 MW超临界墙式燃烧煤粉锅炉的炉内流动、燃烧和NOx生成过程进行了数值模拟研究分析,以获得该锅炉炉内流动、燃烧和NOx生成特性,为同类型锅炉的调试试验和运行提供参考依据,以充分发挥先进锅炉低NOx燃烧技术的性能,优化燃烧降低锅炉NOx排放浓度,实现锅炉安全稳定经济运行的目标。     

降低300MW贫煤锅炉NOX排放的试验研究

煤粉锅炉中影响NOx生成的因素非常复杂，主要包括煤种、炉膛形状、燃烧器结构，过剩空气系数，顶部燃尽风（OFA）及共喷嘴摆角大小、燃料风（周界风）以及在各层煤粉量分配等对NOx的影响。该文针对湘潭电厂300MW锅炉进行NOx排放特性的现场试验，找到了适合该锅炉满足高效低NOx排放的最佳运行工况，另外对三次风管进行改造。结果表明NOx排放可降至760mg/m^3，即比原来降低20%左右，燃烧效率维持原有的较高水平。     

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。     

600MW“W”火焰锅炉降低NO_x的调试分析

聊城600MW“W”火焰锅炉的NOx特性表明,NOx的生成量受锅炉负荷、炉膛结焦污染状况、过剩空气量、配风比例及方式、燃烧工况优劣等因素的影响,且不同的燃烧工况,NOx差别很大。炉膛热负荷高、卫燃带结焦、火焰温度高等是造成NOx偏高的主要原因,且NOx的生成以热力型占主导。增加二次风量、减少三次风、增加总风量、减少炉底热风、改进卫燃带布置数量及方式等,借助降低炉膛及火焰温度能够有效降低NOx浓度。