330MW机组燃用贫煤锅炉配煤掺烧数值模拟研究

建立了贫煤锅炉配煤掺烧数值模型,对330 MW机组锅炉不同配煤掺烧方案进行计算,分析低氮燃烧模式下焦炭燃尽率的关键影响因素。结果表明:掺烧位置对燃尽率有显著影响,送入4层烟煤和2层贫煤时,随着贫煤送入高度上移,炉膛出口焦炭燃尽率由98.9%降低至98.2%;随着送入贫煤层数由1层增加至5层时,焦炭燃尽率由99.1%降低至97.2%,焦炭燃尽率随着贫煤掺烧比例增加而降低;送入小粒径贫煤层数由0层增加至5层时,焦炭燃尽率由97.6%增加至99.2%,而仅通过顶部2层一次风喷口送入小粒径贫煤,炉膛出口焦炭燃尽率即可达到98.9%。配煤掺烧数值模型能够模拟炉内配煤掺烧过程,获得煤粉锅炉炉内温度分布及飞灰含碳量的定量数据,为确定最优配煤掺烧方案提供指导。

掺混比对半焦与烟煤混合燃烧及NOx排放特性影响的试验研究

在350kW中试煤粉锅炉上研究了热解半焦掺混比对神华烟煤与神木半焦混合燃烧时着火特性、燃尽特性以及NOx排放特性的影响,测量了不同轴向位置处炉膛温度以及O2体积分数、CO体积分数和NOx质量浓度等参数。结果表明:随着掺混比的增大,着火性能变差,着火距离增加且着火温度升高,主燃烧区出口NOx质量浓度逐渐增大;采用EGA气体释放法分析燃料着火点时,CO释放法对掺混比为60%和100%的燃料适合,NOx释放法在分析高挥发分烟煤的着火时效果更好;纯半焦燃烧时燃尽率最低,掺混高挥发分烟煤对整体燃尽有较大改善。

预热燃烧模式下热态焦炭NO排放和燃尽特性实验研究

随着煤粉预热燃烧技术的不断发展,焦炭氮在最终氮氧化物生成的贡献中占据主导地位。为研究预热燃烧模式下入炉热态焦炭(区别于常规冷态焦炭)的NO排放和燃烧特性,自行搭建了两段沉降炉系统,着重考察了煤粉热解温度、燃烧温度及过量空气系数对高温焦炭燃烧生成NO及燃尽率的影响规律。结果表明:区别于冷态焦炭实验结果,提高煤粉热解温度有利于热态焦炭燃烧降低NO排放,过量空气系数(α)为1.0时,最大降氮效率为21.1%;燃烧温度对热态焦炭NO排放的影响主要依赖于燃烧区域α,当炉内呈现较强还原性气氛时,随燃烧温度升高,NO排放量降低,当炉内呈现氧化性气氛时规律则相反;提高煤粉预热温度及燃烧区域温度均有利于降低飞灰含碳量,α为1.0时,飞灰含碳量最大降幅28.6%。

玉米秸炭低温燃烧热效应及燃尽时间实验

秸秆炭低温燃烧可抑制灰中的钾、钠、氯等的逸出,减少结渣、沾污和气相颗粒物的排放。为明确低温下炭氧化过程主要特性,采用同步热分析仪对玉米秸炭进行了实验。根据热流及失重速率曲线,确定了玉米秸炭低温燃烧温度范围,分析了燃烧温度、空气流量、堆积尺寸对CO/CO_(2)值的影响,计算了动力学参数、堆积燃烧速率(燃尽时间)。结果表明:玉米秸炭低温燃烧可采用500~680℃;CO/CO_(2)值随温度的升高先增加后减小,增大空气流量、减小堆积尺寸均会降低CO/CO_(2)值;秸秆炭动力燃烧时,在500、550、600、650℃下转化90%时所需时间分别为6.8、2.2、0.8、0.3 min。堆积燃烧时,500~680℃内,200 mL/min空气流量下,3、5、8 mg炭燃尽时间分别为15、18、25 min。以上结论可为玉米秸炭低温燃烧设备的设计提供依据。