中心富燃料直流煤粉燃烧器燃烧及NOx生成特性
沈涛
宋民航
夏良伟
黄莺
路丕思
1.哈尔滨锅炉厂有限责任公司,黑龙江哈尔滨 150046;哈尔滨锅炉厂有限责任公司高效清洁燃煤电站锅炉国家重点实验室,黑龙江哈尔滨 1500462.中国科学院过程工程研究所,北京 100190
摘要：为了提升直流煤粉燃烧器在促进煤粉着火稳燃及降低NOx 生成方面的性能,哈尔滨锅炉厂设计开发了 一种中心富燃料直流煤粉燃烧器,通过设置两级煤粉浓缩并结合钝体回流及稳燃齿稳燃,强化煤粉浓淡分级燃烧、稳燃及降低NOx 生成效果,利用ANSYS Fluent数值计算方法获得该类型燃烧器的整体燃烧性能,通过调整风量配比系统研究了该燃烧器的气固流动、燃烧特性及NOx 生成特性.结果表明:一次风煤粉气流经两级浓缩后,可将大部分煤粉(占总煤粉量的80％～90％)浓缩于中间浓煤粉气流通道,浓煤粉气流喷出速度在12～16 m/s,能在燃烧器出口形成低速、富燃料区,促进煤粉气流的快速升温及着火,着火位置距燃烧器出口约300 mm.同时,稳燃板的设置可在燃烧器出口处形成2处对称高温回流区,对应回流区长度在160 mm附近.减小一次风量并增大二次风量,将降低挥发分的反应速率,延长CO及固定碳的反应时间,火焰高温区长度增大,且不利于抑制NOx 生成.而当增大二次风量同时减小燃尽风量时,高速二次风对煤粉气流的引射作用增强,为后续煤粉燃烧持续补氧,促进了后续煤粉的持续燃烧放热,同时由于空气分级燃烧效果进一步减弱,削弱了主燃区还原性效果,使NOx质量浓度保持在237.3 mg/m3(O2体积分数6％).通过该燃烧器基准工况下的NOx生成特性可知,由于燃烧器出口高温回流区加低速富燃料区的共同作用,燃烧器出口形成贫氧富燃料的强还原性氛围,从而明显抑制NO,生成,使NOx质量浓度降至162.34 mg/m3(O2体积分数6％).
关键词：直流燃烧器煤粉燃烧数值计算着火及燃尽NOx生成特性
分类号：TK16(热能、热力工程)
资助基金：国家自然科学基金(52006120)
论文发表日期：2022-07-25
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：9( 151-159 )
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