超细煤粉再燃技术及其低NOx排放分析

超细煤粉再燃技术是燃煤电站实现低NOx排放的关键技术之一.结合超细煤粉再燃机理,对低NOx排放的主要影响因素：燃料特性、煤粉细度、在再燃区的停留时间、再燃区反应温度、再燃燃料比和过量空气系数等进行了综合分析,得出了只要燃烧条件选择合理,采用低挥发分的烟煤代替高挥发分的烟煤或褐煤作为再燃燃料也是可行的结论.     

超细煤粉分级燃烧降低NOx排放的试验

超细煤粉再燃技术脱氮效率高而运行费用低,是最有发展前途的低NOx燃烧技术之一.利用试验方法,研究了超细煤粉再燃技术中各主要因素对NOx排放的影响,得出如下结论再燃区过量空气系数存在一个最佳值,约为0.85;在温度小于1200℃范围内,再燃区内温度越高,NOx的还原率越高;提高再燃区停留时间有利于降低NOx的排放,但停留时间进一步增加,其影响趋势趋于平缓,本试验条件下再燃区内的最佳停留时间为0.63s左右;同常规粒度煤粉再燃相比,使用超细煤粉作为再燃燃料,NOx脱除率明显提高,达到70%左右.     

低挥发分烟煤再燃还原NO的实验研究

利用一种低挥发分烟煤作为再燃燃料,在煤粉携带炉中进行了该种煤再燃还原NO的实验研究。实验测量了不同反应时间、不同再燃燃料比和不同煤粉细度下再燃过程NO还原效率。实验表明,再燃过程NO还原率随反应时间和再燃燃料比的增大而增大,随煤粉颗粒增大而减小。所以,在使煤粉成为超细粉的基础上,利用低挥发分烟煤作为再燃燃料是具有可行性的。     

超细煤粉控制电站锅炉NOx生成的实验研究

超细煤粉技术能有效地控制大型燃煤电站锅炉的NOx排放.同时超细煤粉技术还能提高电站锅炉运行的经济性,改善飞灰的综合利用.超细煤粉技术包括一般的超细煤粉技术和超细煤粉再燃技术,在我国有广泛的应用前景.使用超细煤粉作为燃料时,比采用普通煤粉作为燃料降低NOx排放的效果要好,对于空气分级燃烧的大型电站锅炉,NOx排放的降低随着空气分级程度的增强而增强,能有效降低NOx30%以上的排放量.使用超细煤粉技术还能提高锅炉的热效率.     

影响常规煤粉再燃效果的主要因素

在一台HG-410/9.8-YW15型锅炉上进行了常规细度煤粉再燃示范,研究了再燃燃料质量比、燃尽风率、炉膛出口氧气体积分数和磨煤机投运方式等运行参数对再燃效果的影响.采用常规煤粉再燃可在不影响锅炉蒸汽参数和锅炉效率的前提下大幅降低NOx排放.当再燃燃料质量比大于24%时,提高再燃燃料比例对于提高NOx脱除效率意义不大.提高燃尽风率可以明显降低锅炉NOx排放,同时飞灰可燃物质量分数变化很小.炉膛出口氧气体积分数不仅影响NOx排放水平,还是影响飞灰可燃物质量分数的关键因素;综合考虑两方面,氧气体积分数一般不宜低于2.9%.虽然三次风布置在主燃区,三次风量对NOx排放的影响仍十分明显,三次风量增大,NOx生成量显著提高.再燃技术方案在锅炉低负荷运行时仍能将NOx排放控制在较低水平.     

超细煤粉分级燃烧降低NOx排放的试验

超细煤粉再燃技术脱氮效率高而运行费用低，是最有发展前途的低NO2燃烧技术之一，利用试验方法，研究了超细煤粉再燃技术中各主要因素对NO2排放的影响，得出如下结论：再燃区过量空气系数存在一个最佳值，约为0．85；在温度小于1200℃范围内，再燃区内温度越高，NO2的还原率越高；提高再燃区停留时间有利于降低NO2的排放，但停留时间进一步增加，其影响趋势趋于平缓，本试验条件下再燃区内的最佳停留时间为0．63s左右；同常规粒度煤粉再燃相比，使用超细煤粉作为再燃燃料，NO2脱除率明显提高，达到70％左右。     

煤种变化对超细粉再燃降低电站NOx排放量的影响

使用Fluent 6软件对河北某电厂300MW W火焰炉中的常规燃烧和超细粉再燃的燃烧的NOx排放进行了数值模拟.研究表明,超细粉再燃还原技术对降低300 MW W火焰炉燃烧NOx排放量有显著效果,当质量为初始燃料的10%左右的寿阳贫煤的超细粉作为再燃燃料送入折焰角出口处时,脱除率为1/2～2/3;高于采用厂用混合煤粉的脱除率.     

煤种变化对超细粉再燃降低电站NO_X排放量的影响

使用Fluent6软件对河北某电厂300MWW火焰炉中的常规燃烧和超细粉再燃的燃烧的NOx排放进行了数值模拟．研究表明,超细粉再燃还原技术对降低300MWW火焰炉燃烧NOx排放量有显著效果,当质量为初始燃料的10％左右的寿阳贫煤的超细粉作为再燃燃料送入折焰角出口处时,脱除率为1／2～2／3;高于采用厂用混合煤粉的脱除率．     

煤粉挥发分及元素的释放特性研究

用不同细度的煤粉在1 300℃的携带炉内制焦,对煤粉及煤焦进行了元素分析和工业分析。以灰分作为示踪物,计算研究了高温条件下煤粉挥发分及元素释放特性。结果表明,采用常规方法测得的煤粉挥发分随粒度的增大而增加,而在1 300℃携带炉内,煤粉挥发分的实际释放量随煤粉粒度的增大而减小;煤粉在1 300℃携带炉内的实际挥发分释放总量远大于常规工业分析方法测得的数值,而且这种差别随煤粉粒度的减小而增大;随煤粉粒径的减小,挥发分释放总量和各元素的释放率均相应增大。研究结果为超细煤粉再燃还原NO提供了依据。     

超细煤粉颗粒的升温速率及其对再燃还原NO的影响

建立了基于柱塞流的一维数学模型,对不同细度煤粉作再燃燃料时管式携带炉内的煤粉颗粒和气相温度变化进行了数值模拟。320目筛下混煤煤粉在1300℃的携带炉内再燃还原NO过程中气相温度的数值模拟结果与测试结果基本一致,表明所建立的数学模型是可靠的。320目筛下煤粉和100目筛下煤粉颗粒的最大升温速率都超过了105K/s,且煤粉粒度越细小其升温速率越高。以超细煤粉作为再燃燃料较常规煤粉更有利。     

风扇磨直吹式系统锅炉的数值计算及NOx的控制

为了解决我国燃煤电厂锅炉面临的低负荷调峰期的稳定燃烧和正常运行时的低NOx排放两大难题．针对风扇磨直吹式制粉系统燃煤发电厂锅炉,介绍了以锅炉炉内煤粉燃烧数学模型为基础,通过给定的边界条件,在改变锅炉负荷和磨运行配置等参数时所计算出的各种数值结果;并论述了可调叶栅煤粉分配器和水平隔板实现低负荷稳燃和低NOx排放的原理．     

350MW燃煤锅炉燃烧过程和NOx排放的数值研究

采用IPSA两相流动模型、煤粉燃烧综合模型以及后处理的NOx生成模型,对一台350MW锅炉煤粉燃烧过程和NOx排放进行了数值计算,得出了炉内燃烧器区域以及炉膛出口的烟气温度场和燃烧产物的组分浓度分布．炉膛出口处模拟结果与锅炉热态试验数据进行了比较,两者吻合情况较好．另外,重点分析了炉内煤粉燃烧过程和NOx排放沿燃烧器出口中心线和炉膛高度方向上的生成规律,得出了NOx的主要生成区域,并指出了降低NOx排放的控制技术．     

220 t/h水煤浆锅炉NOx排放特性的研究

为了解水煤浆锅炉NO_x排放规律和降低NO_x的排放,对一台220 t/h水煤浆锅炉进行了一系列实验研究.提出了优化浆温和雾化蒸汽压力、适当降低预热空气温度和优化吹灰次数和时间等优化运行方式来实现水煤浆燃烧的低NO_x排放.结果显示燃料型NO_x是水煤浆燃烧过程中NO_x生成的主要来源,锅炉负荷、过量空气系数、温度、吹灰以及水煤浆特性等都对NO_x的生成有复杂的影响,在不影响燃烧的情况下,低氧量运行有利于降低NO_x排放质量浓度.     

煤粉分级燃烧对炉内燃烧过程影响的试验研究

为了考察炉内燃烧过程的变化特性，研究了2.11 MW四角喷燃煤粉炉的煤粉分级燃烧效果.试验采用的锅炉燃料分级百分比为20%，二级燃烧区过量空气系数取0.95.一级燃烧区和燃尽区过量空气系数取1.10.结果表明, 与未进行分级燃烧的基础工况相比，煤粉分级燃烧试验炉二级燃烧区和炉膛出口温度增高，锅炉NOx排放体积比降低45%. CO、CO2和SO2在应用分级燃烧后的炉内变化复杂，但其排放体积比未发生较大改变，甚至略有下降. 分级燃烧使锅炉固体不完全燃烧损失(SICL)有一定程度增加, 该煤粉分级燃烧是一种清洁燃烧技术.     

煤粉再燃低NOx燃烧技术研究

采用恒温沉降炉研究了煤粉作为再燃燃料的NO还原特性,针对过量空气系数、再燃温度、停留时间及再燃比例四个因素的改变对脱硝率的影响进行了实验研究.研究表明：提高再然比例及减小过量空气系数,脱硝率有不同程度的提高;在一定的再燃停留时间内（650ms）,延长停留时间,脱硝率增加.     

国内外煤粉燃烧低NOx控制技术的研究现状

阐述了煤粉燃烧过程中NOx的生成机制。比较分析了国内外煤粉燃烧低NOx控制技术研究的特点和差异,特别就两种煤粉燃烧低NOx控制技术的研究特点及应用作了比较分析。对国内外煤粉燃烧低NOx控制技术的研究现状,特别对我国在“九五”期间低NOx煤粉燃烧技术的发展作了简要概括。同时对今后国内煤粉燃烧低NOx控制技术的发展方向提出了建议,指出我国煤粉燃烧低NOx控制技术的发展应结合我国的国情,走出自己的特色。