拱上OFA對(duì)W火焰爐燃燒及NOx生成特性影響數(shù)值模擬研究.pdf

1、W火焰鍋爐由于其下爐膛溫度高、煤粉行程長等優(yōu)點(diǎn)成為燃用難燃煤的很好的爐型,我國難燃煤占動(dòng)力用煤的2/5以上,因此W火焰鍋爐在我國得到了很大的應(yīng)用和發(fā)展。但W火焰鍋爐運(yùn)行中的一個(gè)主要問題是氮氧化物(NOx)排放量高,拱上布置燃盡風(fēng)(OFA)技術(shù)能夠有效的降低爐內(nèi)NOx生成量。本文以某電廠一臺(tái)660MW福斯特惠勒(FW)型W火焰鍋爐為對(duì)象,進(jìn)行了拱上布置OFA爐內(nèi)燃燒及NOx生成特性的數(shù)值模擬研究,得如下研究結(jié)果。
　　在總風(fēng)量保持不

2、變的條件下,當(dāng)OFA風(fēng)率從0％增加到25%時(shí),拱上煤粉氣流下沖深度沒有太大變化,但OFA氣流的穿透深度不斷增加,與上行煙氣的混合程度加強(qiáng);同時(shí)隨著OFA風(fēng)率增加,下爐膛中心高溫區(qū)有一定程度的上移,下爐膛煤粉燃盡率變小,爐膛出口飛灰可燃物含量從4.23%增加到6.79%,增加了2.56%,而出口NOx排放量則從1559mg/m3減少到1051mg/m3,降低幅度為32.6%。綜合考慮OFA風(fēng)率對(duì)爐內(nèi)流動(dòng)和燃燒的影響以及對(duì)NOx排放量和鍋爐

3、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的影響規(guī)律,較佳的OFA風(fēng)率可取為20%。
　　在OFA風(fēng)率保持不變的條件下,OFA下傾角度的變化主要對(duì)爐拱區(qū)域及上爐膛的流動(dòng)和燃燒產(chǎn)生影響。增加OFA下傾角度能夠降低OFA氣流與上行煙氣的混合點(diǎn),增加混合氣流中煤粉顆粒的燃盡距離,但是OFA下傾角度過大時(shí)OFA氣流水平?jīng)_量降低,與上行煙氣混合減弱,同時(shí)會(huì)使得OFA氣流中的部分空氣被卷入拱下回流區(qū),降低了下爐膛的還原性氣氛。當(dāng)OFA角度從15°增加到30°時(shí),上爐膛區(qū)域平

4、均煙氣溫度先升高后降低,在20°時(shí)平均煙氣溫度水平達(dá)到最高,而平均氧氣濃度先降低后升高,在20°時(shí)最小。爐膛出口飛灰可燃物含量以及NOx排放量先降低后升高,OFA下傾角度為25°時(shí)爐膛出口NOx排放量最低,但爐膛出口飛灰可燃物含量在20°時(shí)最低,當(dāng)OFA下傾角度從20°增加到25°時(shí),NOx排放量只降低了29mg/m3,而飛灰可燃物含量增加了0.22%。綜合考慮OFA下傾角度對(duì)爐內(nèi)燃燒以及爐膛出口的NOx排放量和飛灰可燃物含量的影響,較