300MW四角切圆贫煤锅炉三次风布置对NOx排放的影响
伍俊宇
陈涛
于洁
孙路石
1.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉,4300742.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉,4300743.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉,4300744.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉,430074
摘要：低氮燃烧改造是燃煤电厂降低氮氧化物排放最主要的策略之一.空气分级燃烧技术因其技术成熟、成本低廉等优势在燃用烟煤的锅炉中得到广泛应用.然而,随着煤/风比的进一步增加,NOx降幅减小,未燃尽碳含量显著变大.与燃用烟煤的锅炉相比,燃用低挥发分煤种锅炉的低氮改造工作更加困难和复杂.四角切圆贫煤锅炉的三次风会影响风煤混合、燃烧气氛和温度,这些都会对煤粉燃烧过程和NOx生成产生显著影响,若仅采用空气分级技术,并不能满足NOx排放标准.因此,在低氮燃烧改造方案设计过程中,需寻求最佳的三次风布置方案以实现低氮高效燃烧.将一台300 MW四角切圆贫煤燃烧锅炉作为研究对象,采取CFD数值模拟方法,考察了三次风布置方式对锅炉燃烧特性的影响.结果 表明:当三次风布置在燃烧区下部时,下层一次风和三次风中的煤粉迅速着火燃烧,温度攀升,火焰中心上移;NOx还原区变长,此时炉膛出口NOx浓度最低,为405 mg/Nm3;三次风的下移导致炉膛主燃区中上部氧量较少,煤粉不充分燃烧,燃尽率降低.当三次风布置在主燃区中部时,由于三次风风温较低,导致炉膛燃烧温度下降,一定程度上抑制了热力型NOx的生成,炉膛出口NOx排放量减少;三次风的喷入增加了主燃区过量空气系数,有利于煤粉的充分燃烧,燃尽率提高.当三次风布置在主燃区上部时,随着三次风位置的升高,三次风煤粉整体燃烧燃尽区域上移,折焰角附近温度依次升高;三次风位置的上移增加了NOx还原区的长度,三次风喷口位置越高,炉膛出口NOx浓度越低;三次风上移导致三次风煤粉在炉膛的停留时间变短,造成燃烧不充分,飞灰含碳量增加,燃尽率降低.此外,对改造后飞灰及大渣含碳量,炉膛出口烟温和NOx浓度等参数进行现场测量,NOx排放浓度模拟值和测量值分别为445和448 mg/Nm3,飞灰含碳量分别为1.92％和1.48％,数值模拟结果与现场测量结果吻合较好.
关键词：四角切圆锅炉三次风布置NOx排放燃尽率
分类号：TQ032.4(一般性问题)
资助基金：国家重点研发计划资助项目(2018YFB0604202)中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2017JYCXJJ035)
论文发表日期：2019-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 65-71 )
英文信息