链条炉分区段烟气再循环对锅炉运行及NO_x排放特性影响的工业试验

对某台采用尽早配风方式的29 MW锅炉,进行了分段烟气再循环,并对锅炉的运行及NO_x排放特性产生的影响进行了工业试验。在挥发分析出及燃烧区段煤层下的一次风室混入再循环烟气将有效强化该区段煤层燃烧,降低该区段煤层以上燃烧空间的氧浓度,控制及消减挥发分N向NO_x的转化,同时降低了穿过该区段煤层一次风的氧浓度,抑制焦炭N向NO_x转化,NO消减效果最高达到25%。在焦炭燃烧区段煤层下的一次风室混入再循环烟气,能够降低穿过床层气流的氧浓度,抑制焦炭氮向NO的转化过程,但该区段烟气再循环低氮效果有限,最大降幅9%。再循环烟气可以替代部分一次风,以维持足够的风室风压,进而降低穿过煤层气流的O2浓度,从而强化链条炉区段燃烧特性的低氮特征,实现链条炉的NO_x减排。随着工业锅炉NO_x排放指标的不断提高,烟气再循环作为一项有效的前置低氮环节,能有效降低整个低氮系统的投资,进而取得较好的经济性。     

链条炉区段配风强化对NO_x排放影响的工业试验研究

针对一台采用尽早配风方式的29 MW链条炉进行特定燃烧区段强化配风对锅炉运行特性影响的工业试验。在挥发分析出及燃烧区段强化配风将有效强化该区段风室对应煤层区域的燃烧,同时将促进该区域NO生成,锅炉NO排放浓度增加。焦炭燃烧区域强化配风,有助于焦炭的燃烧强化及燃尽,但这一区域强化配风对总体燃烧效果影响不明显。强化该区域供风将可能导致火口的出现,影响床层的正常燃烧。在焦炭燃烧区域的强化配风调整能够实现NO排放浓度的降低。采用尽早配风方式的链条锅炉在挥发分析出及燃烧区域降低并匹配合适风量,在保证燃烧条件的同时,能够控制NO的生成及排放。     

循环流化床锅炉低氮燃烧的CPFD数值模拟

针对某75 t/h循环流化床锅炉炉膛出口NOx排放超标问题进行分析探讨,以合理的低氮燃烧控制技术为主,辅以SNCR烟气脱硝技术,争取达到NO x超净排放要求。采用CPFD计算方法对循环流化床锅炉炉膛内的气固流动和燃烧特性进行数值模拟,运用低过量空气燃烧法和空气分级技术对锅炉进行低氮燃烧控制,研究一、二次风配比、二次风射流、过量空气系数、循环倍率和颗粒粒径等因素对炉内燃烧及NO x排放的影响。结果表明:通过低氮燃烧控制后,炉内速度场和温度场分布均匀,炉膛出口处烟气流速增加,炉膛平均烟温和出口氧浓度降低,还原性气体CO浓度和优化前基本相同,炉膛出口NOx浓度降低,减排效果显著,为以后的锅炉运行提供实际指导经验。     

燃煤循环流化床燃烧室加石灰石对NOx和NO2排放的影响

这项工作是在一个直径161mm,高度6.2m的燃煤循环流化床燃烧室试验装置上研究从两个不同位置加入石灰石（一个在床底部,另一个在二次喷口之上）对NO、NOx,N2O排放的影响。在任一位置加入石灰石,除吸收（脱）硫以外,总是导致N2O排放的降低和NO/NOx排放的增加,相对于在底部加入,在二次风喷口以上加入石灰石导致N2O排放较大的减少,也引起NO/NOx排放更大的增加,这个结果可以解释为石灰石对四点的影响;（Ⅰ）煤挥发分氮转化为Nx;(Ⅱ）N2O的分解;（Ⅲ）由于脱硫所造成的H、OH、和（或）O基原子团的聚集;（Ⅳ）焦炭氮转化为NO/NOx。众所周知,石灰石对煤挥发分氮转化为NO/NOx起催化作用。然而,在流化床燃烧条件下,石面料石对焦炭氮转化影响的研究做得非常少,因此,在一个试验规模的鼓泡流化床反应器上进行了一系列的配料式焦炭燃烧试验。石英砂或石英砂与石灰石的混合物作为床料,这些试验揭示了与挥发分氮情况相类似,石灰石对焦炭氮转化为NO/NOx也起促进作用。     

O_2/CO_2气氛下甲烷燃烧中NO_x转化过程的CHEMKIN模拟

采用CHEMKIN中的PFR模型对CH4在不同气氛(O2/CO2和O2/N2)下的燃烧过程进行单程模拟来研究NH3的转化和NOx生成过程,并引入烟气再循环对其进一步模拟来研究实际富氧甲烷燃烧NOx排放机理。结果表明:富燃料燃烧时CO2气氛下的NOx排放比N2气氛高,贫燃料燃烧时2种气氛的NOx排放相当。CO2气氛下,引入烟气再循环后,过氧系数λ=0.7时,NOx排放比单程时降低95%;λ=1.2时比单程降低18%。烟气再循环是导致富氧甲烷燃烧低NOx排放的主要因素。     

O_2/CO_2气氛下煤粉燃烧中NO_x转化机理的CHEMKIN模拟

采用CHEMKIN软件中的PFR模型对不同气氛(O_2/CO_2和O_2/N_2)下煤粉燃烧过程中燃料氮NH_3的转化和NO_x生成机理进行模拟,并在模型中首次引入外部的湿烟气再循环来模拟实际富氧煤粉燃烧过程中NO_x的生成机理及影响因素。通过CHEMKIN模拟可以较为准确地定量分析富氧燃烧条件下燃料N的转化规律,富氧燃煤过程中引入再循环烟气可降低燃料N向NO的转化率,其中碳黑与NO的反应对再循环烟气中NO的还原起主要作用。     

不同过量空气系数下层燃炉煤层NO_x析出特性研究

层燃炉燃煤特性和煤粉炉燃煤特性差异很大,为了了解过量空气系数对层燃炉NOx析出特性的影响,在层燃单元体炉上进行了不同过量空气系数下煤层表面NOx析出特性的对比实验。发现增大过量空气系数可强化燃烧,加快火焰锋面传递,提高燃烧温度;在挥发分析出阶段促进挥发分析出,增强还原性气氛,抑制NOx生成;在焦炭燃烧阶段提高氧浓度,促进NOx生成,降低了焦炭对NOx还原效果。     

增压富氧鼓泡床的NO生成特性

搭建小型增压富氧燃烧鼓泡床试验台,以试验结果为基础结合偏最小二乘法对增压富氧燃煤NO生成特性进行了研究和分析.试验结果表明,压力对NO排放规律的影响与反应气氛中的氧体积分数有关.在增压空气燃烧时,随着系统总压的升高,燃烧过程中NO的生成量有明显降低,但在增压富氧燃烧时,系统总压升高后,燃煤NO生成量反而逐渐增加.分析显示,在加压燃烧过程中,挥发分燃烧速率增加对煤粉热解的促进作用与CO和焦炭对NO的还原作用共同决定了燃煤NO的生成特性.在低氧气体积分数时,系统总压升高后CO和焦炭对NO的还原作用强于燃料氮的氧化作用,导致燃料氮的NO转化率逐渐下降,但是在高氧体积分数时,系统总压升高后,快速燃烧的挥发分使得挥发分氮的释放和转化强于CO和焦炭的还原作用,导致燃料氮的NO转化率逐渐增加.     

生物质挥发分燃烧NO生成规律研究

生物质燃料在燃烧过程中燃料氮会转化为NO释放,而生物质中绝大部分的燃料氮在热解过程中以挥发分氮的形式释放,因此挥发分氮对于NO的生成极为重要。为探究生物质挥发分燃烧生成NO的规律,在水平管式炉反应器及Chemkin仿真模拟上研究了不同生物质、不同温度、不同氧浓度对挥发分NO生成的影响。试验结果表明:生物质含氮量越高,挥发分NO的转化率越低;挥发分NO的转化率随温度上升先增加,在800℃达到峰值后略微减小;氧浓度越高,挥发分NO的转化率越高。该结论有助于理解生物质挥发分燃烧生成NO的规律,对采取合理措施降低NO排放有积极意义。     

侧鼓风链条炉

本文在对侧鼓风链条炉进行长时间的深入研究的基础上,阐明了它的工作原理和先进性。着重研究分析了侧鼓风链条炉燃烧强化的过程;在炉排煤层上方的烟气成分和燃烧各区段所需要的氧气量,沿炉排长度方向变化的状况和焦炭层中的燃烧工况以及侧鼓风链条炉的主要技术参数。锅炉热平衡试验结果表明,与同型号普通链条炉比较,侧鼓风链条的蒸发量增加31.5％,热效率提高11.2％。     

600MW级超临界锅炉低NOx燃烧优化分析

为了有效降低燃煤锅炉NOx生成,使后续SCR脱硝减少喷氨量,减轻空预器积盐堵塞等问题,研究了NOx的生成机理,得到温度、氧浓度和煤种氮元素含量均是影响燃料型NOx生成的因素,通过炉内燃烧的优化调整,燃烧优化的主要具体技术措施有运用低NOx燃烧器、低氧量运行、变SOFA率和调整磨煤机运行方式等,以及上述技术的综合运用,实现了大幅降低NOx生成的目标,取得了良好的经济效益和环境效益,满足了新的环保标准对燃煤锅炉的NOx排放控制提出的高要求。     

平圩电厂600MW机组锅炉烟气中NOx的测试及其降低效果的研究

本文论述了平圩电厂１＃炉烟气中ＮＯｘ的测定过程．采用了顶部二次风摆动喷嘴方法来降低烟气中的ＮＯｘ对这一技术措施的实际效果进行了分析研究．     

烟煤典型层燃过程NO_x生成特性

随着环保要求的提高,燃煤工业锅炉的NOx排放问题越发凸显。掌握典型煤层燃过程中NOx生成规律,是研究燃烧过程中NOx控制方法的首要问题。对一台SZL 10—1.25—AⅡ型链条炉排锅炉炉内不同区域煤层表面的温度、NOx生成量、氧含量、CO含量等参数进行了工业测试。同时,在单元体炉试验台上采用相同煤种和相同配风方式进行了对比实验。通过对二者的对比分析,得出炉内NOx生成规律。在此基础上,提出与燃烧协同的链条炉排锅炉低NOx燃烧技术思路,为进一步研究及工业示范奠定了基础。     

煤粉工业锅炉及其发展前景

介绍了煤粉工业锅炉国内外发展现状,着重分析了煤粉工业锅炉炉膛本身所具有的低温运行优势;同时指出,通过采用低氮燃烧技术,无需烟气净化措施就可实现低氮排放。最后,分析并肯定了煤粉工业锅炉有限的发展前景。     

锅炉燃烧调整对NOx排放和锅炉效率影响的试验研究

在2台典型的1025 t/h锅炉上进行了燃烧调整降低NOx排放浓度的试验研究,通过改变过量空气系数、辅助风配风方式、运行负荷和制粉系统运行方式等,测定了锅炉尾部烟道NOx排放浓度,分析了锅炉运行工况、运行方式对NOx排放的影响.结果表明:降低过量空气系数,烟煤锅炉NOx减排效果比贫煤锅炉好得多;降低负荷,烟煤锅炉的NOx排放量降低值较大;缩腰式配风的NOx排放浓度比均匀配风方式约降低10%,制粉系统的运行方式影响炉内燃料的燃烧状态和温度分布,也影响NOx的生成和排放.在不降低锅炉效率的前提下,调整燃烧工况,可降低锅炉排放NOx浓度1O%～20%.     

燃用褐煤六角切圆670 t/h炉低NOx煤粉燃烧技术的研究

某厂燃用褐煤六角切圆670t／h炉为降低NOx排放,进行了如下改造：将原有燃烧器全部改造为水平浓淡风煤粉燃烧器,由于水平浓淡两股一次风煤粉气流各自远离燃料的化学当量比,可有效减少NOx的生成;在燃烧器顶部增设燃尽风喷口,使下部主燃烧区域处于氧浓度较低的气氛,可有效减少NOx的生成;将上、中层燃烧器的下二次风射流轴线向水冷壁偏转一定角度,加大上排燃烧器的二次风切圆直径,推迟二次风与一次风风粉混合物的混合,减少着火阶段的供氧量,可有效减少NOx的生成。试验结果证明,额定负荷下NOx排放量显著降低到315．4mg／m^3(O2=6％,干烟气),远低于排放标准,锅炉效率可达91．85％,比原设计值高1．32％。     

440 t/h CFB锅炉污染物排放特性的试验研究

介绍了连州电厂440t／h CFB锅炉污染物排放特性的试验研究。探讨了添加石灰石后SO2的动态排放特性，分析了Ca／S摩尔比、床温、负荷、氧量和二次风率等因素对SO2和NOx排放的影响。提出了综合降低循环流化床锅炉污染物排放的措施。     

Mechanism analysis on the pulverized coal combustion flame stability and NOx emission in a swirl burner with deep air staging

Low NOx burner and air staged combustion are widely applied to control NOx emission in coal-fired power plants. The gas-solid two-phase flow, pulverized coal combustion and NOx emission characteristics of a single low NOx swirl burner in an existing coal-fired boiler was numerically simulated to analyze the mechanisms of flame stability and in-flame NOx reduction. And the detailed NOx formation and reduction model under fuel rich conditions was employed to optimize NOx emissions for the low NOx burner with air staged combustion of different burner stoichiometric ratios. The results show that the specially-designed swirl burner structures including the pulverized coal concentrator, flame stabilizing ring and baffle plate create an ignition region of high gas temperature, proper oxygen concentration and high pulverized coal concentration near the annular recirculation zone at the burner outlet for flame stability. At the same time, the annular recirculation zone is generated between the primary and secondary air jets to promote the rapid ignition and combustion of pulverized coal particles to consume oxygen, and then a reducing region is formed as fuel-rich environment to contribute to in-flame NO_X reduction. Moreover, the NOx concentration at the outlet of the combustion chamber is greatly reduced when the deep air staged combustion with the burner stoichiometric ratio of 0.75 is adopted, and the CO concentration at the outlet of the combustion chamber can be maintained simultaneously at a low level through the over-fired air injection of high velocity to enhance the mixing of the fresh air with the flue gas, which can provide the optimal solution for lower NOx emission in the existing coal-fired boilers.     

燃尽风率对四角切圆锅炉燃烧及NOx生成特性的影响

对某电厂一台300 MW四角切圆锅炉低氮改造后的NOx生成特性进行了数值模拟计算,分析了燃尽风率对NOx生成特性的影响。分析结果表明:燃尽风率增大时,在主燃烧区喷入空气量减少,导致煤粉燃烧不完全、温度降低;燃尽区的富氧氛围使未燃尽的煤粉进一步完全燃烧;主燃烧区的还原性氛围使得该区域NOx会随着燃尽风率的增大而减少;燃尽区的高温以及较低的CO浓度降低了该区域的还原性氛围,使NOx排放量增加。综合考虑NOx排放和消旋效果,该炉型锅炉采用30%的燃尽风率是比较合理的。