20 t/h生物质燃气蒸汽锅炉燃烧特性的数值模拟研究

某电厂的生物质燃气蒸汽锅炉系统取消了气化炉出口的水冷装置,气化所得800℃生物质燃气直接送入锅炉中燃烧。考虑到燃气高温、低热值的特点,采取预燃室燃烧、空气分级、切圆送风等燃烧技术,设计了燃气锅炉的燃烧器。为探究不同运行参数下锅炉的燃烧性能,设计了四因素四水平正交试验,利用FLUENT软件探究了燃尽风比例、燃尽风位置(停留时间)、二次风投入方式、过量空气系数对锅炉烟气中NO_x浓度的影响,发现燃尽风比例、燃尽风位置两个因素对NO_x的排放影响较大,并且在燃尽风比例30%、停留时间为0.8 s、α=1.05、二次风按照工况3投入的情况下,烟气中NO_x的浓度最低。然后在正交试验所得最佳工况基础之上,分别探究了不同燃尽风比例、燃尽风停留时间对NO_x排放的影响,发现空气分级技术的脱硝效果明显,随着燃尽风比例的增大,脱硝效率逐渐提高,但同时会影响燃烧效率;停留时间在0.4～0.8 s时,推迟燃尽风的送入起到更好的效果,但此后进一步推迟燃尽风的送入位置对控制NO_x的排放没有明显作用。