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低nox天然气燃烧器数值模拟及优化

低NOx天然气燃烧器数值模拟及优化

作者：董璐安徽工业大学

学位级别：硕士

天然气是我国的主要能源之一。相对于天然气燃烧时效率高、SO2排放少等特点,其燃烧时产生的高温更易于生成nox。因此天然气燃烧器的优化设计,对于天然气的清洁、高效利用具有非常重要的作用。本文提出了一种结合空气分级、燃料分级以及... 详细信息

天然气是我国的主要能源之一。相对于天然气燃烧时效率高、SO2排放少等特点,其燃烧时产生的高温更易于生成nox。因此天然气燃烧器的优化设计,对于天然气的清洁、高效利用具有非常重要的作用。本文提出了一种结合空气分级、燃料分级以及旋转射流技术的低nox排放天然气燃烧器结构,通过实验研究、理论分析和数值模拟等手段进行了系统研究。针对新型天然气燃烧器的研究,本文从以下四个层面依次展开工作,包括:冷态流动实验研究、基于CFD冷态流动和热态燃烧数值模拟研究、多因素作用下nox排放模拟研究以及基于RSM的关键影响因素研究。本文设计并搭建了燃气燃烧器实验平台,基于该实验台对新型天然气燃烧器进行了冷态实验,利用热线风速仪对燃烧室内冷态流动进行了流场测量。结果表明:在燃烧室内气体形成了中央回流区,回流区的长度为0.75m,在燃烧室沿宽度方向上的轴向速度分布呈现出中间凹两边凸的“马鞍”型。基于FLUENT软件对冷态流场进行了数值模拟,提取流场中的轴向速度与冷态实验相互验证。结果表明:冷态数值模拟的速度分布与实验基本一致,说明选用的数值模型是可靠的。利用数值模拟研究了燃烧器的结构参数-旋流角度和运行参数-空气过剩系数以及空气预热温度对燃烧器燃烧性能的影响。结果表明:随着旋流角度的增加,nox的生成量先减少后增加,旋流角度为40°时,燃烧室内回流区最长,温度分布最均匀,且nox的生成量最小;随着空气过剩系数的增加,nox的生成量先增加后减小;随着空气预热温度的增加,燃烧室内平均温度升高,nox的排放量也随之逐渐增加。运用响应面法对上述结构和运行参数进行优化分析,得到了二次预测模型。结果表明:三种参数对nox生成量都有影响,显著性影响从大到小依次为空气预热温度、空气过剩系数、旋流角度;在旋流角度为40°,空气过剩系数为1.05以及空气预热温度为293K时,nox的排放量最低。

关键词：天然气燃烧器低nox 实验研究数值模拟响应面分析

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烟煤型直流燃烧器的低nox燃烧技术改造

热力发电 1990年第5期19卷 1-10,31页

作者：毕玉森刘振琪刘兴昌张先厚能源部西安热工研究所西固热电厂

本文介绍了甘肃西固热电厂7号锅炉燃烧器低nox燃烧技术改造的方法与改造后的效果,其所用方法可广泛用于燃用烟煤的电站锅炉.

关键词：锅炉燃烧器燃烧技术低nox

环形文丘里喷射器组甲烷非预混燃烧数值模拟研究

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中国电机工程学报 2023年第19期43卷 7539-7548页

作者：曹文宣徐杰王子兵秦培禾华北理工大学冶金与能源学院河北省唐山市063000

以某厂0.8MW锅炉炉膛实际结构及传热条件为基础,重点研究环形文丘里喷射器组结构下甲烷非预混燃烧过程中射流特性与烟气炉内循环特性之间的关联规律,采用数值模拟的方法探究燃料分级配比和烟气内循环强度对炉内流场、温度分布以及氮氧... 详细信息

以某厂0.8MW锅炉炉膛实际结构及传热条件为基础,重点研究环形文丘里喷射器组结构下甲烷非预混燃烧过程中射流特性与烟气炉内循环特性之间的关联规律,采用数值模拟的方法探究燃料分级配比和烟气内循环强度对炉内流场、温度分布以及氮氧化物生成特性的影响规律。结果表明:燃料分级配比存在最佳值,过度向炉内转移燃料热负荷不仅会破坏燃烧稳定性,而且会增强局部高温导致氮氧化物浓度的升高;在不受其他因素干扰的情况下,喷射器卷吸烟气量越大,降氮效果就越好,此时仅采用烟气循环率?这一指标难以对实际情况进行合理的描述;采用大比例精细煤气分级与高强度烟气内循环协同技术,可以实现10mg/Nm3以下的低nox燃烧效果,将最佳工况与未采用文丘里管引射燃烧技术的模拟结果进行对比,出口氮氧化物浓度降低97.5%。

关键词：天然气低nox 烟气内循环文丘里管喷射器引射燃烧

切缝旋流低nox燃烧器流场温度场的实验与仿真研究

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切缝旋流低NOx燃烧器流场温度场的实验与仿真研究

作者：杨晓晰东北大学

学位级别：硕士

天然气是一种清洁能源,近年来它的开发和利用得到快速发展,气体混合充分、均匀、NO排放量低的燃烧器才能满足天然气利用的需求。燃气燃烧器按结构形式可大致分为直流和旋流燃烧器,直流燃烧器火焰刚性强,但是燃气与空气的混合性差,燃烧... 详细信息

天然气是一种清洁能源,近年来它的开发和利用得到快速发展,气体混合充分、均匀、NO排放量低的燃烧器才能满足天然气利用的需求。燃气燃烧器按结构形式可大致分为直流和旋流燃烧器,直流燃烧器火焰刚性强,但是燃气与空气的混合性差,燃烧稳定性差;旋流燃烧器中的气流具有很强的卷吸作用,使燃气与空气的混合效果大大增强,但是气流经过导流叶片时,损失了大量的动能,虽然已有大量的文献证明旋流燃烧是减少NO排放的有效手段之一。但是由导流叶片构成的旋流燃烧器,加工难度大成本高,蜗壳式旋流燃烧器体积大,所以应设计一种新型燃烧器来产生旋流燃烧,促进空气与燃气混合,提高燃烧效率和稳定性,消除局部高温点,从而减少NO排放。经过反复测试,设计开发出一种切缝旋流低NO燃烧器。通过结构改变,影响到燃烧室内的流场,进而对温度场和NO排放量造成影响。该燃烧器的主体结构为圆锥形钢板,其壁面上为螺旋形切缝,空气经切缝进入燃烧器内部可以产生旋流,并且与燃气充分均匀混合。本燃烧器实验结果表明:可以形成旋流燃烧、火焰刚度强、燃烧稳定、燃料燃烧充分,燃烧室内温度均匀,没有局部高温点,用热电偶测得最高温度为1398K,采用烟气分析仪测得燃烧室排烟口处的NO浓度为58ppm,低于国家标准。其实验结果可以作为数值模拟结果的对比依据。用数值计算的方法,探究燃烧器结构(切缝数、圆锥张角、二级风量)和燃烧器运行参数(热负荷强度、空燃比、空气预热温度)对流场、温度场、烟气成分等参数的影响。本文的数值模拟研究采用四面体网格,Realizable k-ε湍流模型,非预混燃烧模型,热力型与快速型的NO生成模型,DO辐射模型。数值模拟温度和烟气成分与实验结果趋势一致,误差在合理范围之内,并且得到如下结论:(1)结构影响:随缝数增多,空气与燃气接触面增大,最高温度点的位置向排烟口方向移动,NO浓度随之降低。燃烧器张角增大,使中心轴线方向速度降低,从而导致燃烧室内高温区增大,最高温度点向排烟口方向移动,同时NO浓度升高。二次风量增加,火道内的速度降低,燃烧起始阶段氧气量不足导致燃烧区及高温区向排烟口方向移动,NO浓度减小。(2)运行参数影响:燃烧热负荷很小时,火焰向上偏斜,NO浓度较小。当超过额定功率的一半时,功率增加,燃烧室中心区域温度基本不变,燃烧室角落温度升高,NO浓度略有下降。空气过剩系数范围选择1.05～1.20,当过剩系数提高时,对流场影响不显著,温度略有升高,同时NO浓度升高,综合考虑节能与减排,应选较小的空气过剩系数。空气预热温度升高,燃烧室内整体温度升高,达到利用烟气余热的目的,但是NO浓度成倍增长。

关键词：切缝式旋流燃烧器天然气流场温度场低nox

基于BFA和OFA结合的低nox煤粉燃烧技术的试验研究与数值模拟

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基于BFA和OFA结合的低NOX煤粉燃烧技术的试验研究与数值模拟

作者：陈孙航浙江大学

学位级别：硕士

煤炭燃烧对环境造成了极大的破坏,燃煤过程中所造成氮氧化物排放是我国大气污染主要来源之一。NO。是造成酸雨,光化学烟雾的主要因素之一,它对人类健康危害极大,因此也越来越受到重视。我国电厂对nox的控制目前还未普及,因此研究nox的... 详细信息

煤炭燃烧对环境造成了极大的破坏,燃煤过程中所造成氮氧化物排放是我国大气污染主要来源之一。NO。是造成酸雨,光化学烟雾的主要因素之一,它对人类健康危害极大,因此也越来越受到重视。我国电厂对nox的控制目前还未普及,因此研究nox的高效控制方式意义重大。本文采用实验与数值模拟相结合的方法,对新型设计的基于BFA和OFA结合的低nox燃烧技术进行研究,分析如何在获得较高的脱硝效率,并不使得锅炉的安全性和经济性降低。锅炉本体缩小15倍的冷模试验台架上进行了炉内空气动力场冷态模化试验,通过对炉内速度场的定量测量,考察了BFA和OFA投入时燃烧系统的空气动力场特点。试验结果表明：(1)冷模炉膛内可以形成明显的逆时针切圆流场,在主燃烧器区域,随着炉膛高度的增加,炉内切圆逐渐增大。(2)BFA风速从0 m/s增大到25m/s,第一层一次风截面的切圆切圆相对直径随着BFA风速的增大而增大,从0.5增大到0.66。(3)OFA风速在0-16 m/s阶段切圆切圆相对直径变化不大,而当风速增大到25 m/s时,切圆的相对直径急剧减小,从0.72减小到0.55。(4)在下一次风区域nox的生成区域主要分为两部分：低温氧化区和还原性区域。加入BFA风能够同时降低这两个区域的nox生成量,从而降低锅炉整体的nox生产量。此外,本文利用软件FLUENT 6.3,选择合理的数学模型,对420t/h切圆燃烧锅炉炉内的流动、传热及燃烧进行了数值模拟。本文计算结果表明：(1)改造前,下一次风截面切圆的相对直径为0.3319,随着炉膛的升高,切圆相对直径增大,到第8截面,切圆增大到了0.5299。改造后,方案A和方案B的下一次风截面切圆相对直径变为0.5099、0.5002,分别增大53.5%和50.7%,这与冷态模化试验下得到的结果一致。(2)方案A和C加入了OFA风,切圆的相对直径减小分别为0.3752和0.4377,比改前该层面的相对切圆减小29.2%,17.4%。这是说明OFA风射流具有足够的动量来穿透主流烟气,OFA风对主流烟气产生强烈的扰动,这点能够使得切圆的旋转速度加大,旋转刚性加大,切圆直径会朝着降低的趋势发展,这部分也同冷模实验得到的结果一致。(3)采用BFA与OFA结合的低nox燃烧技术后,炉膛出口nox降低了约30%,并且在炉膛出口的CO浓度都接近零,说明该项低nox燃烧技术并不会影响煤粉的燃尽率。

关键词：四角切圆锅炉 BFA OFA 低nox 数值模拟

螺旋盘管式高效低nox煤粉燃烧器的应用研究

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螺旋盘管式高效低NOx煤粉燃烧器的应用研究

作者：张冬冬广东海洋大学

学位级别：硕士

煤粉清洁燃烧技术是满足我国能源消费结构,缓解污染物排放问题中较为合理的方式。课题组与合作企业经多年研制的高效低nox煤粉燃烧器,搭载在改造后的YLW-7000MA型有机热载体链条炉上运行多年。此燃烧器以液排渣方式运行,燃烧室内工作环... 详细信息

煤粉清洁燃烧技术是满足我国能源消费结构,缓解污染物排放问题中较为合理的方式。课题组与合作企业经多年研制的高效低nox煤粉燃烧器,搭载在改造后的YLW-7000MA型有机热载体链条炉上运行多年。此燃烧器以液排渣方式运行,燃烧室内工作环境恶劣,长时间运行炉衬极易被侵蚀。企业结合生产需求,利用水冷夹套式结构对燃烧器炉衬冷却以实现“以渣抗渣”,该冷却方式下燃烧器运行稳定。经测试表明:燃烧器正常工作时,炉膛尾部烟气排放指标低于国家标准限定值,锅炉热效率达到90%以上,此项技术目前已满足市场推广的条件。燃烧器冷却过程,冷却水吸收燃烧器炉衬内热量后产生大量热水。对于蒸汽及热水锅炉,冷却水可被系统利用;有机热载体炉利用导热油作为传热载体,系统本身无热水需求,若企业生产无热水需求,此方式会造成热能的极大浪费。为扩大此煤粉燃烧器在有机热载体锅炉上的适用面,本文在项目组前期研发工作的基础上,拟对燃烧器采用导热油进行冷却,主要研究内容包括螺旋盘管式燃烧器的研制与安装、燃烧器水冷实验情况、炉衬结构数值分析以及燃烧器油冷方案分析等部分。首先,本文对用于导热油冷却的螺旋盘管式煤粉燃烧器进行了设计及制造,并将加工制得的燃烧器成功搭载在炉膛上。燃烧器冷却结构管径参数选取较为关键,从导热油流速、抗负荷波动能力及盘管加工难度等方面综合确定管径为Ф108x6。给定结构下经理论计算得到燃烧器炉衬的理论参数,通过数值分析结论指导销钉的布置。设计参数下经制造加工及安全检测后,所得燃烧器满足设计要求。新制燃烧器的结构特性导致其安装尺寸大于炉膛安装通孔,对炉膛安装孔进行扩大改造,燃烧器与炉膛完成安装匹配。其次,基于安全考虑,对水在螺旋盘管式燃烧器内的流动进行实验研究,分析了炉衬结构覆渣及传热的影响因素,并对燃烧器能效及环保指标进行测试。结果表明:水冷方式下燃烧器炉衬表面能稳定覆渣,渣膜的稳定性受煤质影响,选用煤质的热值与灰熔点应匹配,灰分适中,且灰渣黏温曲线在流动阶段应较为平缓。此外,合理确定给煤量及冷却水流量均能利于燃烧器覆渣过程。燃烧器炉衬传热量随水流量及燃烧负荷增加而增加;过量空气系数对传热量的影响来自于燃烧温度与火焰动力的综合作用。燃烧器正常运行时,锅炉不完全燃烧热损失及排烟热损失均优于常规燃煤锅炉,无脱硝设备下,nox排放值低于150mg/m3。再次,利用有限元法建立燃烧器炉衬结构的简化模型,分析了渣钉情况、油侧对流换热系数及渣层状况等因素对炉衬温度分布的影响。结果表明:管壁温度受渣钉数影响很小,销钉温度及固液渣层交界面温度随销钉数增加明显降低。销钉布置比率越大,销钉温度分布越均匀,管壁温度变化很小。固渣层厚度主要对炉衬起保护作用,渣钉长度对维持固渣层厚度影响很大。对流换热系数较低时,可通过调节流速实现炉衬温度的控制,满足冷却需求的前提下,导热油流速不宜盲目过高。液渣层导热系数增加,炉衬温度升高明显,起炉时液渣层为固渣状态,各温度点均超过许用温度,但热压作用下固渣层很快熔融,炉衬结构稳定,导热油运行安全。最后,从冷却度、渣钉温度及管壁温度验证燃烧器采用导热油能满足冷却要求。单泵作用下,导热油流量满足炉膛受热面及盘管燃烧器冷却的流量需求。新制燃烧器管壁温度分布较不均匀,可从管间填充物、渣钉参数及多管程结构等角度优化,以达到适当减小传热量及弱化热集中的目的,提高螺旋盘管式煤粉燃烧器的负荷适应能力。

关键词：有机热载体炉煤粉燃烧器螺旋盘管低nox 换热

燃气—蒸汽联合循环发电机组低nox经济运行优化

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燃气—蒸汽联合循环发电机组低NOx经济运行优化

作者：汪青青东南大学

学位级别：硕士

近几年,我国多地遭遇了严重的雾霾天气,严重的空气污染导致部分城市尤其是京津冀地区空气污染指数突破可吸入颗粒物浓度上限,对人们的生产、生活产生了严重的影响。本文分析了雾霾、PM2.5和nox之间的关系,研究表明nox是导致雾霾天气的... 详细信息

近几年,我国多地遭遇了严重的雾霾天气,严重的空气污染导致部分城市尤其是京津冀地区空气污染指数突破可吸入颗粒物浓度上限,对人们的生产、生活产生了严重的影响。本文分析了雾霾、PM2.5和nox之间的关系,研究表明nox是导致雾霾天气的关键性因素。以南京市为例,通过对南京市最优燃煤机组和现有燃机机组的污染物排放情况的比较分析,提出通过燃烧调整的方式对污染物瞬态排放量和排放强度较大的9F级燃气—蒸汽联合发电机组进行低nox经济优化运行。根据运行优化需求,本文确立了机组三项优化的指标:nox排放强度、经济性和能效,建立了 9F燃气—蒸汽联合循环发电机组能效特性模型、nox排放特性模型以及经济性特性模型。在能效特性模型构建中,提出考虑IGV角度影响的支持向量机建模方法,实现了压气机特性的准确描述;nox排放特性模型中,本文参考了大量的文献并进行筛选,最终确立了适用于机组模型的nox排放估算的经验公式;在经济性模型构建中,引入了污染物的环境价值概念,对nox减排的环境收益进行了估算。在此基础上本文首先运用遗传算法(GA)对所建立的模型进行单目标优化分析,结果表明,经济性或者能效最优时,nox排放强度过高;nox排放最低时,经济性和能效较差。为实现综合性能最优,本文接着运用精英保留的非支配排序遗传算法的改进算法(R-NSGA-Ⅱ算法)对机组模型进行了多目标优化,求得Pareto解前沿,并通过不同权重系数的分配和偏好解决策,获得了机组90%和70%负荷工况下的最优解。最后,本文从能源价格变动角度对该类机组的经济性进行了敏感性分析,结果表明,天然气价格越高,多目标优化后的单位电量经济性损失越显著,而随着燃机发电上网电价的升高,多目标优化后的单位电量经济性损失则保持不变。本文研究可为9F联合循环发电机组的优化运行提供重要指导和参考。

关键词：联合循环机组低nox 经济优化

高效低nox煤粉工业锅炉在工业应用中的几个关键技术研究

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高效低NOX煤粉工业锅炉在工业应用中的几个关键技术研究

作者：汪林杰广东海洋大学

学位级别：硕士

近年来，随着我国经济的发展，能源消耗及污染物排放也在不断上升，而我国燃煤工业锅炉由于自身固有的特性而普遍存在运行效率低、污染物排放严重等问题。据2010年统计，工业锅炉每年耗煤6.5亿吨，向大气排放的NO约200万吨、SO2约1000... 详细信息

近年来，随着我国经济的发展，能源消耗及污染物排放也在不断上升，而我国燃煤工业锅炉由于自身固有的特性而普遍存在运行效率低、污染物排放严重等问题。据2010年统计，工业锅炉每年耗煤6.5亿吨，向大气排放的NO约200万吨、SO2约1000万吨，因此传统工业锅炉技术升级已成为节能减排的重点工程。煤粉高效洁净燃烧技术应用于工业锅炉上可以较好地解决上述问题。上海某企业以自己厂内的一台DHL20-1.25-AⅡ型锅炉作为改造对象，在该型锅炉上搭载了我校与该企业合作研发的高效低NO煤粉燃烧器，建立了一套可满足本企业车间生产的煤粉工业锅炉系统。系统集成了原煤烘干、煤粉制备、煤粉运输、煤粉接受和储备、煤粉输送、煤粉点火及燃烧、锅炉换热、烟气净化、烟气排放、液态渣排放以及粉煤灰收集等单元，并与另一台未改造的同型号锅炉组成一用一备制为车间生产提供蒸汽。本文针对这套高效低NO煤粉工业锅炉在工业应用中涉及到几个关键技术进行了探讨和研究，包括全闭式煤粉制备技术、煤粉储运技术以及煤粉燃烧器与锅炉匹配等问题的研究。首先，本文针对原煤粉制备系统的运行效果进行了分析，并在其基础上加装了原煤烘干系统。结果表明：原煤烘干后有利于煤粉制备、储存、输送及燃烧。由于使用的煤粉制备系统是一套炉前供粉式制粉系统，无法适用于工业推广，又将其改造为全闭式煤粉制备系统，采用集中供粉的方式。全闭式煤粉制备系统于2012年4月投入运行，生产了近千吨煤粉，由于在安装过程中充分考虑了安全、环保因素，使得煤粉生产期间没有发生任何安全事故，且车间环境卫生一直保持良好，实际运行效果表明该系统达到了预期的目的。其次，为了与全闭式煤粉制备系统配套，实现煤粉的集中供应、储备和输送，需要为用户研究煤粉的储运技术，便于用户安全接收和储备煤粉，实现炉前连续、均匀、可控量地输送煤粉。课题所研发的煤粉储运系统借鉴了原煤粉储运系统的工作流程，并采用了罐体内部充气吹扫，罐体外部预热保温技术。罐体内部充气既可以使煤粉与空气充分接触，增加罐体内煤粉的流动性，又可以对煤粉的下料输送起到推动作用。此外，充气气流对罐体内壁吹扫，加大了煤粉结块难度，而罐体外部预热保温又可以防止煤粉水分向罐体壁面迁移，从而有效改善煤粉结块。实践应用证明：采用该项技术后，系统的确能够实现煤粉的连续、均匀、可控量地输送，且系统的实际输送能力大于其理论输送能力。另外，煤粉在罐体内部的结块现象得到了有效改善。最后，针对煤粉燃烧器与传统DHL20-1.25-AⅡ型锅炉的匹配问题进行了研究，包括煤粉燃烧器的安装、煤粉燃烧器位置的调整以及空气预热器的改造等。研究结果表明：燃烧器的抬高需要改动前墙水冷壁，经论证改造后，锅炉能够很好地实现工质自然循环;运行时避免了炉膛底部结渣、炉膛侧墙损坏等现象;空气预热器经过改造后，热风温度最高可达370℃，燃烧室温度高达1600℃以上，煤粉燃烧强度高、燃烧稳定性好，有效改善了喷燃器结渣、挂渣现象。高效低NO煤粉工业锅炉在上海某企业经过了3年多的工业应用试验，研究期间，经过对系统不断地优化和改进，调整好的煤粉工业锅炉系统很好地满足了车间生产要求，已基本具备了工业化应用条件，展示了非常好的应用前景。

关键词：煤粉工业锅炉低nox 煤粉制备煤粉储运锅炉匹配

高效低nox煤粉工业锅炉试验研究及制粉安全性分析

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高效低NOx煤粉工业锅炉试验研究及制粉安全性分析

作者：侯冬尽广东海洋大学

学位级别：硕士

近年来雾霾天气的频繁发生以及地方出台的不利于燃煤工业锅炉的政策,使人们对燃煤工业锅炉产生极大的偏见。目前,我国在用工业锅炉约60万台,年耗燃料约7亿吨标准煤,约占我国煤炭总产量的五分之一,并且存在着效率低、污染物排放严重等问... 详细信息

近年来雾霾天气的频繁发生以及地方出台的不利于燃煤工业锅炉的政策,使人们对燃煤工业锅炉产生极大的偏见。目前,我国在用工业锅炉约60万台,年耗燃料约7亿吨标准煤,约占我国煤炭总产量的五分之一,并且存在着效率低、污染物排放严重等问题。每年工业锅炉的污染物排放总量约为:烟尘160万吨,SO2718万吨,NO271万吨。其中NO作为重要污染物之一,无论是选择性催化还原法(SCR)与选择性非催化还原法(SNCR),工业锅炉的结构和负荷波动都很难满足脱硝工艺需要。在这样一种背景下,若能在工业锅炉上应用煤粉高效清洁燃烧技术,有望有效解决上述问题。本课题是以上海某合作单位的一台YLW-7000MA型号有机热载体链条炉作为改造对象,在该锅炉搭载自主研发的高效低NO液态排渣煤粉燃烧器,并建成一套满足企业用热要求的煤粉工业锅炉系统。其中包括煤粉制备、煤粉储存、煤粉运输、煤粉供应、锅炉本体、尾部烟气处理、粉煤灰集中处理等单元。本文针对这套系统,在前期研发工作的基础上,主要对开式煤粉制备系统、文丘里供料器以及高效低NO煤粉工业锅炉的性能进行更进一步的分析和研究。1、开式煤粉制备系统:首先对传统的烘干系统和磨煤系统整合优化,然后通过工艺计算得到烘干机进出口温度、漏风率、原煤水分、平衡风管风量对系统的影响,通过制粉安全性分析,认为适当提高烘干机进口温度、减少漏风率和平衡风管风量、强化烘干机的烘干效率对热风炉的原煤消耗量、系统含氧量、引风机负载都是有益处的;原煤水分较干燥时,制粉系统的含氧量偏高更应该注意其参数变化;最后根据制粉系统存在的安全隐患,有针对性的进行重点保护和监控措施。2、文丘里供料器:根据供粉系统的要求,经理论计算得到文丘里供料器的理论参数。进行空载实验和带负荷实验测量文丘里喷嘴进口压力、接收室压力和输粉管道背压的参数变化,得到喷嘴大小、节流比、喷嘴出口到接受室的距离和输粉管道流速对供粉稳定性的影响。结果表明,同样输送速度,Φ60mm的输粉管道背压明显减小;Φ17mm喷嘴有利于提高喷嘴流速以提高接收室的负压;节流比取0.34时有助于输粉管道在截面的速度均匀从而减小管道阻力和提升接收室的负压;喷嘴出口到接受室的距离取40mm时输粉相对稳定;输粉管道的流速不宜小于25m/s,否则容易出现煤粉沉降的现象。3、有机热载体链条炉改造为煤粉炉:根据原有链条炉和搭载燃烧器的结构、工艺特点,实施意在消除炉膛结焦结渣的燃烧器与炉膛匹配、降低排烟热损失加设尾部换热器、烟气除尘加设脉冲除尘器和粉煤灰输送装置、保护燃烧器耐火材料寿命的强制冷却系统、保证受热面清洁加设吹灰装置和满足供风和排烟动力设备风机的改造。4、高效低NO煤粉工业锅炉的性能:首先对有机热载体高效低NO煤粉炉进行过量空气系数、燃尽风率、燃烧器配风方式、负荷热态试验研究,结果表明过量空气系数取1.1左右时NO排放得到一定的控制又能保证燃烧效率;燃尽风率对NO生成量、液态排渣量以及燃烧效率影响明显,要根据不同的负荷调节适合的燃尽风率。最后对改造后的有机热载体煤粉炉严格按照规范进行能效和环保测试,锅炉热效率在60%00%范围内均能达到90%以上;在不加脱硝设备的情况下,NO实现了低于150mg/m3的排放,完全达到《锅炉大气污染物排放标准》(GB 13271-2014)重点地区排放限制要求。

关键词：低nox 煤粉制备供粉安全性有机热载体炉工业锅炉