两段式沉降炉内生物质与煤掺烧的NO生成规律

作     者：侯岩 杨富鑫 谭厚章 熊小鹤 陈发林 

作者机构：西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室 

出 版 物：《煤炭学报》 (Journal of China Coal Society)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划(2020YFC1910000) 

主　　题：生物质掺烧 煤 两段式沉降炉 NO 排放 燃料氮迁移 

摘      要：生物质与煤耦合利用是燃煤机组降碳技术之一。生物质掺烧位置对耦合利用过程NOx的排放有着重要的影响。因此，为了探究掺烧位置和温度对生物质与煤耦合时NOx排放的影响，利用两段式沉降炉，分别对生物质从主燃区预混掺烧和燃尽区分级掺烧时NOx生成规律进行研究，并分析生物质从燃尽区分级掺烧时燃料N的迁移特性。结果表明：生物质从主燃区和燃尽区掺烧，NOx排放行为存在显著差异。主燃区预混掺烧时，随掺烧比例从0增加到40%，任意温度的NOx排放呈现出降低趋势；且随着燃尽风比例增加，在燃尽风比例为0.33时，NOx排放最低。燃尽区分级掺烧时，在燃尽温度为1000℃时，随掺烧比例从0增加到40%，NOx排放持续降低；而在燃尽温度为1200、1400℃时，NOx排放在10%掺烧比例时最低。燃尽区分级掺烧时，燃料N向中间产物HCN和NH3的转化存在显著差异。任意燃尽温度下，燃尽区掺烧时的燃料N向HCN的转化率随掺烧比例增加始终增加；而燃料N向NH3的转化在燃尽温度为1000℃时随掺烧比例增加而增加；在燃尽温度为1200、1400℃时，10%掺烧比例下NH3的转化率最高。燃尽区分级掺烧模式下，在主燃1200℃、燃尽1400℃时，燃尽区掺烧的燃料N有94%左右转化为了N2和灰分N，大约5%转化为了NOx，而只有不到1%的燃料N转化为了HCN和NH3。生物质与煤掺烧相比于纯煤燃烧可以降低燃料N向NOx的转化，但随着掺烧比例的增加，燃料N向NOx和灰分N的转化率增加，向N2的转化率降低。