低氮改造对四角切圆锅炉NO_x生成特性的影响

对某300 MW四角切圆锅炉低氮改造前后NOx的生成特性进行了数值计算,分析了低氮改造对NOx生成特性的影响.结果表明:原有双通道自稳燃型燃烧器稳燃腔的设计明显加速了热力型NOx的生成;新型水平浓淡燃烧器浓侧和淡侧煤粉均处于偏离化学当量比条件下燃烧,喷口附近火焰温度明显降低,有利于控制热力型NOx的生成,缺氧燃烧降低了煤粉的燃烧效率,冷灰斗区域及三次风以上区域燃料型NOx的生成速率有所增大.     

空气分级燃烧下NO_x生成特性的研究

利用数值模拟方法对空气分级燃烧下NOx的生成特性进行了研究,分析了燃烧器附近局部区域和炉膛整体区域NOx的反应速率,得到了不同燃尽风率下NOx的生成特性.结果表明:NOx主要产生于燃烧初期,当燃料与O2混合不充分时会发生NOx的还原反应;从炉膛整体来看,燃料型NOx的生成速率明显大于热力型NOx,主燃区和燃尽区均生成燃料型NOx,而热力型NOx几乎只在温度很高的主燃区生成,且对O2体积分数的敏感性弱于燃料型NOx;主燃区和燃尽区NOx反应速率的主要控制因素分别为O2体积分数和焦炭燃烧速率;燃尽风率增大,主燃区NOx生成速率和生成区域减小,还原区域增大,NOx排放质量浓度明显减小.     

天然气低氮氧化物燃烧研究进展与展望

相比于其他化石燃料,天然气燃烧所生成的污染物较少,但NOx排放量仍然较多.随着我国天然气消费量的逐年增加,降低NOx的排放量成为人们普遍关注的重要课题.文章简述了天然气燃烧过程中的NOx生成和还原机理,综述了几种不同低氮燃烧技术的减排效果及研究进展,对比分析了各项低氮燃烧技术的动力学原理及其优缺点,最后展望了天然气低氮燃烧的研究趋势.天然气燃烧生成的NOx主要是热力型NOx,针对热力型NOx的生成机理,减少NOx排放的有效手段包括降低燃烧温度、控制氧气浓度,缩短反应物在高温区的停留时间等.由此发展出了分级燃烧、贫燃预混燃烧、烟气再循环、MILD燃烧和催化燃烧等低氮燃烧技术.其中,分级燃烧、烟气再循环等技术已广泛应用在工程实践当中.这些技术都是通过营造不利于NOx生成的反应气氛来控制NOx排放,但同时这些措施也会引起燃烧不稳定、燃烧效率低等问题.因此,低氮燃烧、稳定燃烧以及燃料完全燃烧之间的协同研究将是今后的研究方向.MILD燃烧、催化燃烧等新兴技术具有优良的低氮燃烧特性,但其反应机理还有待进一步研究.降低MILD燃烧的形成条件、开发高活性和高稳定性的催化剂仍是目前的研究重点.     

W型火焰锅炉燃烧问题的分析和解决方法

W型火焰锅炉是我国大型电站锅炉燃用低挥发份燃料的主要燃烧方式之一。目前,我国运行的W型火焰电站锅炉中普遍存在着炉膛温度控制过高、炉膛结渣或结渣倾向严重、NOx排放过高、过热器超温或汽温偏差、燃用无烟煤燃烧效率不高和某些情况下燃烧不稳定等问题。该文在总结这些问题的基础上,深入分析了问题的根源。分析表明:出现上述问题的根本原因是缺乏一种着火稳燃性能好的适用于燃烧无烟煤、半无烟煤的低NOx燃烧器。对这些问题的解决方法进行了探讨,并以清华大学开发的富集型燃烧器为例,讨论了用优良稳燃型直流燃烧器改善W型火焰锅炉燃烧情况的可行性。图3表2参16     

移动焚烧炉处理模拟医疗废弃物试验

本文对移动焚烧炉处理医疗废弃物进行了试验研究。试验以模拟医疗废弃物为燃料,主要研究了一、二燃烧室的温度变化及气体污染物的排放特性。结果表明,在仅燃烧废弃物的情况下,第一级燃烧室的温度可保持在550~650℃之间,最后阶段需要借助燃烧机完成燃烬;在二燃室燃烧机停止工作后,二燃室的温度始终低于主燃室的温度;试验过程中O2含量较高,表明主燃室处于较充分的燃烧状态;烟气中CO排放浓度较高,而NOx和SO2排放浓度远低于标准限值。     

燃煤锅炉低NOx排放技术研究

“十二五”规划加大了对NOx的治理力度,新标准中重点地区NOx排放限值由原来的200 mg·m-3减少到100 mg·m-3.而燃煤锅炉作为NOx的主要排放源,减排刻不容缓.介绍了燃煤锅炉热力型NOx、燃料型NOx和快速型NOx的生成机理.燃烧中控制NOx的方法主要有燃料分级燃烧技术、空气分级燃烧技术、烟气再循环燃烧技术等.燃烧后烟气脱氮技术主要是选择性非催化还原法(SNCR)、选择性催化还原法(SCR)和SNCR+SCR联合脱硝法,并对其优缺点进行比较,讨论适合燃煤电厂的低NOx排放工艺.     

300MW燃煤锅炉掺烧生物质燃气的数值模拟

为了探究掺烧生物质燃气对燃煤锅炉燃烧特性的影响,基于Fluent软件,选取某电厂亚临界300 MW锅炉作为研究对象,搭建生物质燃气与煤粉的混合燃烧模型,对纯燃煤工况和混燃工况开展数值模拟,其中混燃工况按锅炉总输入热量的20%计算生物质燃气量,通过改变生物质燃气的喷口位置分析炉膛内的速度场、温度场、烟气组分及污染物NO_x的变化规律。结果表明:与纯燃煤工况相比,掺烧生物质燃气后炉膛最高温度、出口烟温和NO体积分数降低;在不改变炉膛总体结构的情况下,生物质燃气喷口位置对炉膛温度分布和NO排放有较大影响。     

生物质与煤混烧对降低NO_x排放的影响因素分析

NOx是通常公认的主要的大气污染物之一,控制NOx受到人们的高度关注。生物质和煤混烧是降低NOx排放、提高生物质能利用率、节约能源的有效方式。阐述了燃煤电站锅炉燃烧过程中NOx的产生、消解机理,分析了生物质与煤混烧的燃料特性、炉膛温度、过量空气系数和生物质的矿物质碱金属成分等诸多因素对NOx排放的影响规律,为控制燃煤锅炉NOx排放及利用生物质能源提供理论参考。     

通过煤粉浓缩预热低NOx燃烧器实现高温空气燃烧技术的研究

以煤粉浓缩预热低NOx燃烧器(PRP)为例,说明了通过组织高温烟气回流快速预热低风煤比的一次风煤粉气流,可以在燃煤锅炉上实现具有高稳燃和低NOx排放性能的高温空气燃烧.工业试验和应用表明:PRP燃烧器特殊的预热室结构可以有效控制一次风粉的预热,快速加热煤粉颗粒并使之在达到燃烧器喷口时接近着火温度,因而具有优异的煤种适应性、低负荷稳燃能力和低NOx排放特性,是在燃煤锅炉上实现高温空气燃烧的一种良好的燃烧器.     

大型电站锅炉采用切向燃烧方式燃用无烟煤的研究

无烟煤的特点是挥发分低，发热量高，着火温度高。在燃烧过程中存在的主要问题是着火困难、燃烧效率低、炉膛易结渣、NOx排放高。作为我国特定地区的一种动力用煤，燃用无烟煤的电站锅炉在设计时重点考虑着火、稳燃、提高燃烧效率、防止炉膛结渣、降低NOx排放。介绍了无烟煤的主要燃烧方式和大型锅炉采用四角切向燃烧技术燃用无烟煤的设计原则。此外，还介绍了上海锅炉厂有限公司设计的300MW自然循环、切向燃烧无烟煤锅炉的特点和运行结果，并对燃用无烟煤燃烧技术在600MW无烟煤锅炉上的应用前景做了预测。     

旋流管状火焰燃烧器内低热值燃气的燃烧

考察了不同种类低热值燃气预混气在旋流管状火焰燃烧器中的燃烧特性,比较了稀释气种类、燃气热值和组分等对可燃极限、火焰温度分布、燃烧效率及污染物排放的影响.结果表明,惰性气体CO2替代N2使可燃极限变窄、燃烧效率降低,而用H2替代部分CH4则有利于稳燃并改善燃烧效率.对4种实际低热值燃气的燃烧测试结果表明,管状火焰燃烧器可以实现多种低热值燃气稳定、高效、低排放的燃烧.     

零碳燃料对燃气锅炉燃烧过程调控作用

利用小型化模拟炉膛开展了零碳燃料氢气对燃气锅炉燃烧过程调控作用实验研究,研究了掺氢比对炉膛内部预混火焰宏观形态、炉膛温度均匀性、炉膛污染物排放规律的影响,并总结了CO及NO_x的排放规律。实验结果表明：随着预混当量比增加,纯甲烷火焰长度逐渐缩短;对于20%掺氢火焰,随着预混程度的提高,火焰长度降低明显;不同火焰条件下,炉膛温度只由燃烧功率控制;改变燃烧条件时,处于壁面附近位置的温度变化较为平稳,而靠近火焰处温度变化较大;天然气中掺入氢气,燃烧时可以有效降低未燃CO排放;在相同预混程度下,全局当量比减小导致未燃空气增加,热量被稀释,火焰温度降低,热力型NO_x的生成降低;随着掺氢比的增加,燃烧时火焰温度升高,导致热力型NO_x排放增加。     

410t/h燃煤锅炉降低NOx排放试验研究

氮氧化物足燃煤电站锅炉排放的大气污染物之一.在410t/h锅炉上进行了NOx排放特性试验,试验得出锅炉过量空气系数、燃烬风比例、制粉系统投运方式、冉燃燃料比例对锅炉效率和NOx排放的影响,为锅炉优化运行,降低NOx污染物排放提供参考依据.     

燃油注汽锅炉燃烧SO_2和NOx生成与排放特征研究

为了研究燃油注汽锅炉SO_2和NOx生成和排放特征,对41个油田燃油样品进行检测,发现大部分原油含硫量大于0.07%,含氮量主要集中在0.5%～1%;燃烧试验发现,低硫低氮的纯梁HGX101油直接燃烧后的烟气排放能满足排放要求,在完全燃烧条件下,降低燃烧空气量可有效降低NOx排放;测量炉内的温度场发现最高温度在1500℃左右,生成的NOx中既含有燃料型NOx,也有热力型NOx。     

层燃锅炉自动化低氮燃烧技术的研究应用

我国燃煤锅炉数量众多,是大气污染物NOx的主要来源之一,有关锅炉污染物的排放标准也日益严格。针对层燃锅炉自动化低氮燃烧技术+选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术+选择性催化还原(SCR)脱硝技术的应用展开研究,结果表明:层燃锅炉自动化低氮燃烧技术的应用可有效控制NOx排放量(<50 mg/m^3),节省锅炉运行成本,具有较高的推广应用价值。     

射流间距对高温空气燃烧影响的数值研究

以高温空气燃烧技术为应用背景,对多股射流燃烧器的燃烧特性进行了数值模拟,讨论了燃料与空气射流喷口间距对燃烧特性的影响.采用标准的k-ε双方程模型计算流场,采用β函数的PDF燃烧模型计算气体燃料的燃烧,采用离散坐标法模拟辐射换热过程.NOx模型为热力型NOx,炉膛尺寸为800mm×800mm×1400mm,燃料喷口为圆形,直径为10mm,位于中心.空气喷口设计为5个等面积的圆形置于燃气喷口周围.计算结果表明,由于射流之间的相互作用,在炉膛后面存在回流区.烟气的回流一方面加强了燃料和空气的混合,使温度分布更为均匀,同时改变了炉膛空间内的燃料和氧的浓度分布,从而影响燃烧强度和NOx的局部生成.当燃料射流喷口与空气射流喷口的间距增大时,能有效地延缓燃料和空气的混合,烟气回流将会增加燃烧室内气体的混合程度,降低燃烧室内局部氧浓度,有利于扩大低氧区域,扩大燃烧区域,并且使炉膛温度变得均匀,减少局部高温区,降低NOx的生成.I=2.5时的NOx排放浓度为45×10-6.     

链条炉排锅炉的煤粉室燃替换改造及效果分析

传统燃煤链条炉排锅炉普遍存在运行效率低、污染物排放高等问题,而将高效煤粉室燃技术应用于链条炉替换改造是目前较经济合理的选择.针对以往改造存在未将锅炉装备技术改造与炉膛结构和燃烧方式改造有机结合等问题,通过对天津某供热企业4台58 MW燃煤链条炉排锅炉进行煤粉室燃替换改造,采用先进的低氮风冷燃烧结合空气分级技术,取得了预...     

火焰筒扩张角与旋流匹配对燃烧特性的影响

为研究旋流器流量分配对干式低排放(Dry Low Emission,DLE)燃烧室燃烧特性的影响规律,针对单头部中心分级旋流燃烧室,以天然气作为燃料,在保持旋流数不变的前提下开展两级旋流器不同空气分配比例下的试验测试和数值模拟,获得不同结构参数条件下燃烧室的综合燃烧性能以及污染物排放等变化规律。研究表明：随主燃级/预燃级旋流器流量比增大,燃烧室中心回流区变小、回流区长度变短;预燃级局部当量比的增大造成燃烧室出口CO排放增加,主燃区燃烧加剧,热力型NOx排放也增加;同时,燃烧室中心高温区域向燃烧室出口方向扩张,出口温度分布均匀性变差。     

天然气燃料轴向分级预混燃烧特性研究

低NOx排放是燃气轮机燃烧室的重要性能指标,面对燃烧室出口温度不断增加的趋势,新型燃烧技术探索应用成为必然。燃料轴向分级(Axial Fuel Staging,AFS)燃烧作为一项可行技术方案已在各燃机厂商的最先进燃气轮机燃烧室上获得应用,其主要通过降低高温烟气有效停留时间和低氧浓度燃烧来实现低NOx排放。基于Chemkin平台建立轴向分级预混燃烧室化学网络模型,针对1 973 K燃烧室,研究二级负荷比例、当量比和停留时间对NOx/CO排放的影响规律,对比分析主燃区高温烟气与二级未燃预混气掺混特征的影响,获得AFS燃烧的污染物排放特性和关键影响因素。同时,在贫预混燃烧器上,设计二级喷射段,实验研究二级火焰结构、污染物排放等燃烧特性。结果表明,相比于常规贫预混燃烧,AFS燃烧在高温区体现出很好的低NOx优势,且能拓宽低NOx工况范围,其中主燃区温度、二级当量比和停留时间匹配特征、主燃区高温烟气与二级预混气掺混性能等是关键。     

四角切圆燃煤锅炉掺烧印染污泥燃烧与NO_x排放特性的数值模拟

采用Fluent软件对四角切圆燃煤锅炉掺烧不同质量分数和不同含水率印染污泥时的燃烧特性和污染物排放特性进行数值模拟.结果表明:随着印染污泥质量分数的提高,炉膛整体温度略有下降,而NOx排放体积分数先显著升高然后平稳上升,其转折点是10%印染污泥质量分数;当含水率升高时,炉膛整体温度略有下降,40%含水率工况下的炉膛出口平均温度仅比10%含水率工况下低8.11K;炉膛NOx排放体积分数随着含水率的升高而升高;结合炉膛的燃烧情况和NOx排放体积分数,掺烧质量分数和含水率分别为10%和40%的印染污泥是可行的,二次风配比从上到下的比例为3∶1∶2∶4的方式是最佳配风方案.