鍋爐整體空氣分級燃燒NOx排放及控制的關鍵問題的試驗研究.pdf

1、目前國內許多燃煤火電廠的NOx排放值都超過現行國家排放標準。根據我國電力工業(yè)和經濟發(fā)展的現狀，控制NOx排放的最經濟有效的技術措施是低NOx燃燒器與爐膛整體空氣分級燃燒技術的組合。尤其是深度爐膛整體空氣分級燃燒可以達到60%~70%的減排效果，可保證燃用煙煤和褐煤機組的NOx達標排放。但是空氣分級燃燒中也存在一些問題：燃盡度下降、水冷壁還原性腐蝕和不適用于低揮發(fā)份煤種。這些負面的影響和傳統的認識限制了整體空氣分級燃燒進一步的發(fā)展和應用，

2、尤其是貧煤和無煙煤相關的研究工作開展得很少。為了充分挖掘空氣分級燃燒的潛力，從燃燒系統總體設計考慮，以煤粉細度和還原區(qū)焦炭的異相還原作用作為突破點，減少負面因素的影響，進而改變傳統的整體空氣分級燃燒不適用于貧煤和無煙煤觀念。本文以神華煙煤作為高揮發(fā)份的代表性試驗煤種，陽泉無煙煤作為低揮發(fā)份的代表性試驗煤種，對爐內整體空氣分級燃燒過程中影響NOx排放及燃盡的各種控制參數進行了深入系統的試驗研究。本文借鑒化工行業(yè)石英玻璃反應器的設計思想，首

3、次在空氣分級燃燒領域的試驗研究中搭建了內襯為石英玻璃反應器的多路進風一維爐試驗系統，其密封性可以使得精確地研究神華煤和陽泉煤分級燃燒NOx的排放規(guī)律。研究煤粉顆粒粒徑、煤粉細度、過量空氣系數、空氣分級級數、分級空氣噴入的位置(還原區(qū)與燃盡區(qū)的停留時間比例)、及分級空氣與主燃區(qū)空氣風量所占份額等因素對NOx的釋放規(guī)律的的影響；結果表明：不分級燃燒條件下存在著NOx排放最大的臨界粒徑，在深度空氣分級燃燒條件下，主燃燒區(qū)的過量空氣系數是NOx

4、排放最主要影響因素，煤粉細度對NOx排放影響被弱化；研究神華煤和陽泉煤在深度空氣分級燃燒后燃盡特性，并用煙氣中氧氣濃度的變化來判別分級是否有利于燃盡，結果表明對于某些工況分級燃燒反而會更有利于燃盡。本文首次提出通過調節(jié)還原區(qū)域的氧濃度來加強煤焦異相還原NOx的作用和提高燃盡度。搭建了管式沉降爐試驗系統來研究神華煤和陽泉煤的煤焦異相還原NO的規(guī)律。研究爐內氣氛、停留時間、粒徑對煤焦異相還原作用的貢獻。傳統的經濟煤粉細度選擇以制粉系統和燃燒