空气分级燃烧技术在燃烧器低NOx改造中的应用

空气分级燃烧技术是降低锅炉NOx排放的主要燃烧控制手段,将这种技术应用到燃烧器的改造中可以起到降低NOx排放的作用,为此介绍北京高井热电厂6号锅炉的低NOx燃烧器改造以及试运情况。     

化工过程系统用诊断和调优的“夹点分析”法

把热力学与系统工程的方法相结合，进一步将“夹点分析”应用于化工过程系统的用能诊断及调优。首先，从能量的角度将以能量驱动的过程单元如，反应器，精馏塔，压缩机等与换热器网络中的冷，热流股统一起来，然后，利用格子图，总组合曲线（ＧＣＣ），扩充的总组合曲线（ＥＧＣＣ），分离的总组合曲线（ＳＧＣＣ）等诊断工具，对化工过程系统进行用能诊断，给出相应的调优措施，并将该方法应用于实际的化工过程。     

百叶窗浓缩器性能的试验及数值模拟研究

对百叶窗浓缩器性能进行了深入的试验和数值模拟研究,详细分析了百叶窗结构,气流等因素对比浓缩器浓淡风比,阻力系数,浓缩率,分离效率等性能参数的影响,优化了百叶窗结构。研究表明,该浓缩器具有浓缩效果好,阻力低,气流分配适中等优点。图12参7     

不同燃烧条件对燃气火焰NOx生成量的影响

以甲烷火焰和液化石油气火焰为研究对象,通过试验考察了它们在不同预混度和不同环境温度条件下的NOx排放特性.结果表明,对于甲烷火焰和液化石油气火焰,存在一个临界环境温度,在临界环境温度以下,NOx生成量随预混度的变化规律按生成机理可以分为3个阶段:先是快速型NOx起主导作用,然后是快速型NOx和热力型NOx共同起作用,最后是热力型NOx起主导作用;在临界环境温度以上,始终是热力型NOx起主导作用.研究还表明,在一定环境温度范围以内,全扩散或低预混度时,NOx生成量和环境温度基本上是二次函数的关系;全预混或高预混度时,NOx生成量基本上不随环境温度变化.     

百叶窗浓缩器内颗粒分布的PDPA 试验研究

本文首次采用二维相多普勒粒子分析仪（PDPA）对典型结构的百叶窗浓缩器内颗粒分布进行定量测量，得到了百叶窗浓缩器内平均粒径和测量点颗粒分布特点，从颗粒分布的角度探讨了百叶窗浓缩器气固分离机理，即浓缩机理。     

百叶窗煤粉浓缩器浓缩效果的理论分析

根据百叶窗煤粉浓缩器的结构特点和其中的气固两相流动特性建立了数学模型，对影响浓缩效果的因素进行了理论分析，并与试验数据对比，得出了影响规律。     

煤粉燃烧过程强化脱硝技术研究

为进一步提高炉内燃烧过程的脱硝效率,尤其是解决燃用挥发分低的贫煤和无烟煤时炉内NO_x排放浓度高的问题,基于高温燃尽区喷氨还原NO机理,提出了多级燃尽风布置区的高温强化还原区喷氨脱硝技术——多级强化还原煤粉燃烧技术(MERC)。借助50 kW下行燃烧炉,开展了氨氮比(RNSR)、还原剂与烟气混合程度、还原剂载气等关键技术参数对脱硝效率的影响,同时开展了MERC和SNCR对比试验研究,并进行了MERC技术的工程应用试验。结果表明:采用双支喷枪对喷能提高还原剂与炉内烟气的混合程度,双支喷枪对喷使脱硝效率从单支喷枪的45%提高到70%;空气作为载气,氨氮比超过1. 2时,NO浓度在500～700 mg/Nm~3,随着氨氮比增加,NO_x浓度先升后降;烟气作为载气时NO_x浓度大幅降低,仅为100 mg/Nm~3左右,因此还原剂的载气中含氧量越低,越有利于增强高温中喷氨还原NO的效果,还原剂载气需尽可能降低氧含量或采用无氧媒介。通过对比SNCR和MERC试验结果发现,氨氮比小于2时,常规SNCR的NH3耗量高于MERC;氨氮比超过2. 5后,NH3同NO的反应趋于饱和,过量的NH3同SO_2发生反应生成(NH4)2SO3和NH4HSO3,这是工程上出现SNCR过量喷尿素后造成空气预热器堵塞的原因。对某电厂125 MW燃煤锅炉进行低氮改造,由于该电厂1、2号锅炉燃用无烟煤+贫煤+烟煤的混煤,2015年低氮燃烧系统改造后一直存在锅炉出口NO_x浓度不稳定的情况,尾部脱硝装置入口最低在500 mg/m~3以下,最高为1 200 mg/m~3。为确保改造达到超低NO_x排放目标值,在原有燃烧优化试验+SNCR改造+SCR优化提效的设计方案的基础上增加了燃尽风前的尿素喷枪。结果表明:炉内脱硝效率高于65%,结合锅炉尾部SCR装置能实现烟囱位置NO_x浓度不高于30 mg/m~3的超低排放,达到了预期效果。     

燃煤电站锅炉掺氨燃烧与排放特性综述

近年来,氨作为一种无碳、富氢的燃料,多被用作内燃机、燃气轮机和其他工业用途的无碳燃料。为了降低燃煤电厂CO₂排放,燃煤掺氨燃烧受到广泛关注。介绍了现有燃煤电厂锅炉碳减排的途径,论述了氨煤掺烧研究的最新进展,分析了燃煤掺氨燃烧过程中可能存在的问题,揭示了燃煤掺氨燃烧特性与污染物排放规律。针对氨在燃煤锅炉中的燃烧特性与燃煤掺氨燃烧过程中高NO_x排放特性,在一台燃烧炉中实现了0～100%掺氨比例的燃煤掺氨燃烧试验,并将空气分级燃烧技术应用于燃煤掺氨燃烧,通过试验进一步研究了不同掺氨比例和分级工况(温度、掺氨位置)对燃煤掺氨燃烧产物的影响。燃煤锅炉提供的高水平预热条件及炉内高温热环境均有利于强化氨气燃烧,氨燃烧特性差不会成为制约其在燃煤锅炉掺烧的主要因素。通过调整燃煤混氨方式、优化空气分级燃烧工况可大幅降低NO_x排放浓度。延后燃尽风的通入位置,可延长还原区长度,有利于还原区NH₃与NO选择性非催化还原反应和煤热解产物(挥发分和焦炭)与NO异相和同相还原反应的进行,有效降低尾气NO浓度。根据试验煤种,空气分级...     

富氧燃烧中气体辐射模型对燃烧与换热数值模拟的影响

富氧燃烧过程中,由于使用再循环烟气代替空气中N₂作为稀释剂,烟气中存在大量CO₂和H₂O。CO₂和H₂O作为非极性三原子分子,具有N₂没有的辐射能力,导致富氧燃烧中气体辐射特性发生变化。在数值模拟过程中,气体辐射模型是一个重要的子模型。前人提出多种修改后适用于富氧燃烧的气体辐射模型,但不同气体辐射模型在不同富氧燃烧工况数值模拟中的影响尚未有统一研究。为了研究不同炉型下,气体燃烧和煤粉燃烧中气体辐射模型对燃烧换热模拟结果的影响,通过编程,将一种考虑CO影响的气体辐射模型以及文献中的6种典型气体辐射模型耦合入数值模拟计算。结果表明,在气体富氧燃烧中,气体辐射模型影响了火焰结构。同时,燃烧温度分布有所变化,不同模型结果之间差别最高可到500 K。气体与壁面之间的辐射换热受到影响。气体辐射模型对炉膛中心火焰区域影响较大,而对非火焰区域影响较小。在煤粉富氧燃烧过程中,当有效辐射层厚度在0.3 m左右时,如在100 kW下行炉中,气体辐射模型对煤粉燃烧数值模拟结果几乎没有影响。这可能是由于颗粒辐射在辐射换热计算中占主导地位。而当有效辐射层厚度在16 m左右时,如1000 MW塔式炉中,气体辐射模型对炉内切圆燃烧火焰温度以及组分浓度影响较大,温度差别可到100 K左右。而气体辐射模型对炉膛中心模拟结果没有影响。     

管道内气固两相流颗粒浓度和风速测量方法的试验研究

根据两相流压降与颗粒浓度具有确定的依赖关系，提出了一种利用现有送粉管道，在同一管线上选择送粉特性有差异的两段管道在线测量风速和煤粉浓度的新方法，此法的优点在于不破坏原有管线及其阻力特性，特别适合于采用乏气送粉和直吹式制粉系统的火电厂现场使用，通过建立试验及相应的在线测量系统进行了试验，表明该法是可行的。