两段式滴管内烟煤富氧空气分级燃烧NOx排放特性研究
杨石
煤科院节能技术有限公司,北京100013;煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京 100013;国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室,北京100013
摘要：随着我国对大气污染物排放监管力度的日益严格,NOx控制技术已广泛应用于工业生产的各个领域.作为一种直接、简便的NOx排放控制技术,富氧空气燃烧技术已经出现在燃气锅炉和内燃发动机等行业,然而在燃煤锅炉行业中却鲜有应用.为了验证富氧空气燃烧技术在煤粉工业锅炉中的NOx减排效果,笔者以神府烟煤作为燃料,利用两段式滴管炉试验系统模拟煤粉在锅炉内燃烧的实际情况,采用热态试验方法,研究了烟煤富氧空气分级燃烧的NOx排放特性,并与单级供风、空气分级燃烧2种燃烧方式下的NOx排放情况进行对比.考察了主燃区温度、二次风配比(以主燃区过量氧气系数表示)、二次风氧浓度等关键因素对NOx排放的影响.结果 表明:富氧空气分级燃烧的NOx排放显著低于单级供风燃烧,同时也低于空气分级燃烧的NOx排放.主燃区温度为1 300～1 500℃时,富氧空气分级燃烧的NOx排放减少比例比分级配风燃烧提高了6～12个百分点;富氧空气分级燃烧条件下,随主燃区温度升高,煤粉燃烧更加充分,燃料中N元素分解成NHi、HCN等大量中间产物,使主燃区气氛的还原性增强,被还原的NOx比例增加.因此,NOx排放降低且NOx排放减少比例呈现上升趋势;富氧空气分级燃烧的二次风配比对NOx排放具有显著影响,随着主燃区过量氧气系数的升高,NOx排放均呈现先降低后升高的趋势.因此存在最佳二次风配比,使NOx排放浓度最低.主燃区温度为1 300℃时,最佳主燃区过量氧气系数约为0.58;主燃区温度为1 500℃时,最佳主燃区过量氧气系数约为0.55;在主燃区过量空气系数给定的条件下,提高二次风氧浓度可以延长煤粉颗粒在主燃区的停留时间,并在煤粉颗粒表面形成局部富氧环境,促进煤粉充分燃烧,从而增强主燃区气氛的还原性,降低NOx的生成.因此,当二次风氧浓度为21％ ～31％时,NOx排放随二次风氧含量的升高而降低.随着二次风氧浓度的逐渐升高,NOx排放的降低趋势逐渐放缓.
关键词：两段式滴管炉富氧空气分级燃烧烟煤NOx排放特性
分类号：TK227(蒸汽动力工程)
资助基金：煤炭科学技术研究院科技发展基金项目技术创新项目(2018CX02)
论文发表日期：2020-03-25
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( 102-108 )
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