超细煤粉再燃的模拟计算与试验研究

超细煤粉再燃技术脱氮效率高而运行费用低，是最行之有效的低NOx燃烧技术之一。通过模拟计算与试验方法，对一维热态煤粉炉内煤粉再燃，再燃区温度、过量空气系数、再燃燃料喷射速度和再燃燃料粒度对NOx还原率的影响规律进行了研究。研究结果表明：最佳再燃区温度为1200℃：最佳再燃区过量空气系数为0．9左右；再燃燃料喷射速度越高，NOx还原率越高；再燃燃料越细，对NOx的还原作用越强，最佳再燃燃料粒度为20μm。与常规煤粉再燃相比，以超细煤粉作为再燃燃料，不仅对燃烧效率影响较小，而且对NOx的还原效率也明显提高。     

影响超细煤粉再燃NOx排放的研究进展

超细煤粉再燃技术是一项清洁、高效的新型燃烧技术,具有稳燃效果好、燃烧效率高、NOx排放低、综合经济性高等优点.阐述了超细煤粉再燃还原NOx的机理,对影响超细煤粉再燃NOx排放的因素如细度、投入量、煤种、再燃温度、再燃区停留时间等进行了分析,着重介绍了世界各国对超细煤粉再燃降低NOx排放研究的进展情况.     

常规煤粉再燃技术在电站锅炉上的应用

在一台HG-410/9.8-YW15型煤粉锅炉上进行了常规煤粉再燃技术示范,研究了常规煤粉再燃技术的NOx脱除效果,分析了技术实施对锅炉效率、炉膛温度、结渣等的影响。满负荷下,采用常规煤粉再燃技术后,锅炉NOx排放降低到了268 mg/m3(标准状态),NOx脱除率达到了51%。低负荷下NOx脱除率更高,可达到57%。采用常规煤粉再燃技术后,锅炉蒸汽参数和减温水量正常,锅炉飞灰含碳量为2.33%,对锅炉效率和飞灰的资源化利用影响很小。由于采用低氧运行方式,锅炉效率有所升高。满负荷时炉内主燃区温度较改造前升高,这有利于稳定燃烧;再燃喷口以上区域炉膛温度改造前后基本不变。再燃技术不会影响锅炉的低负荷稳燃能力。由于采取了一系列防结焦措施,技术改造没有给锅炉带来结焦问题。     

国产600 MW机组锅炉超细化煤粉再燃低NOx燃烧技术应用

针对2005年元宝山发电厂3号炉的燃烧系统技术改造项目,对600 MW机组锅炉采用直吹式四角布置燃烧系统的低NOx燃烧技术进行了论述.作为国家"863"洁净煤技术课题"超细化煤粉再燃低NOx燃烧技术研究"的示范工程,该项目不仅达到了国家"863"课题合同的全部指标,还使锅炉结渣倾向减轻、锅炉两侧受热面温度偏差降低,保证了锅炉大负荷连续运行的可靠性.     

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。     

采用再燃技术降低锅炉Nox排放的工程实践

概述低NOx再燃技术在我国的试验研究及工程应用情况。通过试验台试验和数值模拟计算，并结合现场试验，为改造工程提供了最优化的方案，使工程应用达到了预期效果。将天然气作为再燃剂应用在一台50MW机组锅炉上，取得了NOx排放质量浓度降低44％的效果（天然气体积分数为15．6％）；将细煤粉作为再燃剂应用在一台65t／h煤粉炉上，取得了NOx排放质量浓度降低56．5％效果（再燃燃料质量分数为20％），成功实现了低NOx再燃技术在我国的工程应用。再燃技术的整个系统结构简单、运行操作方便、投资费用和运行成本都相对较低。实践证明，低NOx再燃技术是适应我国国情的高效低NOx燃烧技术，具有一定的应用前景。     

超细煤粉再燃低NOx燃烧技术应用研究

在1台600MW燃烧发电机组上对超细煤粉再燃低NOx燃烧技术进行了工业应用和工业试验研究,介绍了采用超细煤粉再燃技术对锅炉燃烧系统进行改造的技术方案及工程实施前、后的工业试验研究结果。     

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。     

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。     

煤气再燃还原氮氧化物的特性研究

电厂煤粉锅炉燃煤过程产生的氮氧化物对环境的污染非常严重。为了降低氮氧化物(NOx)的排放，并且利用现有的地下气化煤气气源，把煤气作为再燃燃料还原煤燃烧已生成的NOx，研究煤气再燃还原NOx的化学动力学特性。煤气中对NOx还原起主要作用的气体是H2、CO和CH4，其比例是5.6:4.7:1，构造了一个适用于煤气再燃还原NOx的化学反应机理(200个反应46种物质)，利用该机理研究了O2浓度、温度、初始的NO浓度、压力对煤气再燃还原NOx的影响，并给出了计算结果，利用这些机理可以很好地预测燃烧过程中的NOx排放特性，优化反应过程和运行参数。     

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。     

采用超细煤粉再燃技术降低氮氧化物排放

采用超细煤粉再燃，降低氮氧化物排放的技术是将超细煤粉作为再燃燃料，解决常规粒度煤粉再燃未完全燃烧损失较大、氮氧化物还原率低的问题。该技术符合我国以煤为主的能源结构，初始投资和运行成本较低，是一种很有前途的低氮氧化物排放技术。介绍再燃低氧化物技术及其影响因素，提出该技术工程应用需注意的问题。     

基于环境成本的磨煤机运行经济性

论述了磨煤机能耗与煤粉细度以及煤粉细度与NOx排放的关系。实践证明,保持锅炉效率、低能耗和NOx排放之间综合效益的最大化,可为企业创造更多的经济效益。     

670t/h燃贫煤锅炉NOx排放及稳燃特性的工业试验研究

为降低一台670t／h燃用贫煤锅炉NOx排放并提高锅炉稳燃性能，采用水平浓淡风煤粉燃烧器技术对4层一次风进行了改造。通过炉内空气动力场测量和锅炉的燃烧调整，使锅炉NOx排放量较改前降低了37．9％。研究了不同配风方式、给粉方式及入炉总风量变化对NOx排放量和固体未完全燃烧热损失的影响，对燃用贫煤的锅炉的运行和改造具有一定参考作用。     

燃烧器布置方式与锅炉NOx排放研究

就两种典型切圆燃烧锅炉的燃烧器布置方式对燃烧器区域煤粉气流燃烧过程及NOx排放量的影响进行了分析和研究。实际应用结果表明,贫煤型燃烧器布置方式有利于抑制初期燃烧过程的NOx生成,采用低NOx燃烧技术 贫煤型燃烧器布置方式可以进一步降低大容量锅炉的NOx排放量。     

影响高浓度煤粉输送及燃烧特性关键技术研究

与常规系统相比，高浓度煤粉输送燃烧系统在输送、稳燃和环保方面具有显著的优越性。对影响高浓度煤粉输送及燃烧特性的关键技术，即煤粉流化、混合、输送稳定性、煤粉燃尽和炉膛结渣等进行了系统分析，并对存在的问题提出了相应的改进措施。实际应用结果表明，煤粉的输送及燃烧特性得到改善，机组经济性提高。     

低NOx煤粉燃烧器技术的研究进展与前景展望

针对日益严格的氮氧化物排放标准,从直流燃烧和旋流燃烧两个方面,介绍了目前国内外较先进的低NOx煤粉燃烧器的技术特点、应用状况及其优缺点,从而提出进一步研究的方向,以开发适应我国国情的低NOx煤粉燃烧器。     

煤粉浓度对HCN与NH3析出特性的影响

为探索煤粉浓度对含氮化合物生成与转化过程的影响机理,以连续给粉的一维沉降炉试验台为依托,在不同煤种、粒径和炉温下,对不同煤粉浓度下HCN与NH3的析出浓度进行了测试,并对HCN与NH3析出量与NOx转化率及燃尽率之间的关系进行了分析。试验结果表明：挥发分越高,煤粉粒径越小,HCN、NH3析出浓度越大。细颗粒煤粉更容易在高浓度下析出NH3,在低浓度下析出HCN,而粗颗粒煤粉情况正好相反。炉温越高,HCN析出量越低,NH3析出量越高,炉温700℃是HCN与NH3析出浓度发生显著变化的转折温度。在煤粉燃烧过程中,含氮化合物主要以HCN的形式析出。NOx转化率主要取决于NH3/HCN析出浓度比,煤粉的燃尽程度主要与HCN的析出特性有关。高浓度煤粉燃烧非常有利于抑制含氮化合物向NOx的转化。     

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