雙分級再還原低氧化氮技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)研究.pdf

1、本課題對雙分級再還原低氧化氮技術(shù)進行了試驗、數(shù)值模擬及反應(yīng)機理簡化的研究。雙分級再還原技術(shù)將空氣分級、燃料分級和選擇性非催化還原等措施相結(jié)合，是一種有效控制NOx排放的技術(shù)。 對1＃鍋爐的試驗表明：350MW，氧量為4﹪，混燒100kNm3/hBFG，不使用COG，摻燒大同煤和神混煤，OFA擋板開度從0逐步增大到80﹪，NOx的排放濃度降低25.3﹪；；負(fù)荷320MW，氧量4﹪，不使用BFG，投用20kNm3/hCOG作再燃燃料

2、，僅燒大同煤，OFA擋板開度從40﹪逐步增大到80﹪，NOx的排放濃度降低了27.9﹪；負(fù)荷300MW，氧量4﹪，不使用BFG和COG，純燒大同煤，OFA擋板開度從0逐步增大到60﹪，NOx的排放濃度降低了27.3﹪。350MW，氧量4﹪，不投用BFG，OFA擋板開度為60﹪，再燃燃料COG投用量由25kNm3/h增加到35kNm3/h，NOx排放濃度降低15.6﹪。氧量4﹪，不使用BFG，COG20kNm3/h，OFA擋板開度60﹪，

3、負(fù)荷由320MW升至340MW，NOx增加4.3﹪。說明使用空氣分級及增加OFA投用量、使用燃料分級及增加再燃燃料COG投用量、降低運行負(fù)荷都有助于降低NOx排放。對2＃鍋爐試驗表明：純燒煤350MW，氧量從3﹪升至5﹪，NOx排放濃度增加36.2﹪；氧量4﹪，負(fù)荷由210MW升至350MW，NOx排放增加83.3﹪；氧量4﹪，負(fù)荷維持恒定，但改變?nèi)紵魍队梅绞?，NOx排放也會發(fā)生變化?；鞜?5﹪的BFG，負(fù)荷由280MW升至350MW

4、，NOx濃度增加12.8﹪；負(fù)荷、氧量不變，改變?nèi)紵魍队梅绞?，NOx濃度也發(fā)生變化；負(fù)荷和氧量都相同，混燒BFG工況比純燒煤工況NOx排放濃度低。G層燃燒器改造成低NOx燃燒器后，350MW純燒煤，氧量3﹪，改造后比改造前NOx排放降低5.5﹪。 數(shù)值模擬的結(jié)果分析表明：純燒煤350MW，氧量4﹪，采用空氣分級，在燃燒器區(qū)域的上方增加OFA噴口，最終OFA5﹪工況比無OFA工況NOx排放降低7﹪，OFA10﹪比OFA5﹪又多降

5、低6.2﹪的NOx，繼續(xù)增加OFA投用量，NOx的降低則不再明顯，OFA15﹪工況只比OFA10﹪工況多降低2﹪的NOx；NOx主要是在爐膛的煤粉燃燒器區(qū)域生成的；增加OFA投用量使得煤粉燃燒器區(qū)域溫度升高，而OFA以上區(qū)域溫度降低。保持空氣分級，OFA10﹪，同時增加燃料分級，F(xiàn)層噴入COG作再燃燃料，COG10比無COGNOx降低9.2﹪，COG20又比COG1ONOx多降低19.3﹪，但繼續(xù)增加COG量，NOx排放反而增加，COG

6、30比COG20NOx增加17.7﹪，因而COG20對降低NOx最有效，降幅26.7﹪；燃燒器頂端NOx濃度最大，噴入COG后NOx被還原迅速減小并趨于平緩；煤粉燃燒器區(qū)域溫度最高，隨后逐漸降低，但COG噴入后又突然升高，出現(xiàn)一個小峰值，然后再逐漸下降；一次風(fēng)截面和F層COG截面的最高溫度都出現(xiàn)在各自的環(huán)形區(qū)域上，但COG截面上的環(huán)形區(qū)域比一次風(fēng)截面上的大。保持空氣分級和燃料分級，OFA10﹪，COG20，分別在F層COG噴口和OFA噴

7、口噴入還原劑NH3，前者降低NOx9.1﹪，后者降低15.3﹪；NH3噴口以下區(qū)域的NOx濃度與不噴NH3時相差無幾，但隨著NH3的噴入NOx濃度迅速降低，且在OFA噴入NH3比在F層COG噴入NH3降低幅度更大。總之，OFA10﹪，COG20，并在OFA噴口噴入NH3，在所有研究工況中對于降低NOx排放最有效。 將描述煤粉揮發(fā)份和COG燃燒的240個基元反應(yīng)以及額外補充的關(guān)于NHi的40個基元反應(yīng)，運用敏感性分析的方法，計算各