大型電站鍋爐水煤漿再燃降低NOx排放的試驗研究及數(shù)值模擬.pdf

1、本文對大型電站鍋爐應(yīng)用水煤漿再燃技術(shù)降低NOx排放進行了詳細的試驗和數(shù)值模擬的研究。 首先利用固定床反應(yīng)器研究溫度、濃度、煤種、原煤粒徑等對水煤漿中CmHn、CO、H<,2>等還原性物質(zhì)釋放的影響，并通過試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)溫度的提高和濃度的降低，可以增加揮發(fā)份釋放量、煤漿焦比表面積和改進焦的微孔結(jié)構(gòu)。認為水煤漿揮發(fā)份中CHi、H<,2>、CO等還原性物質(zhì)的增加和焦反應(yīng)比表面積的改善可能是水煤漿再燃能力提高的主要原因。 為了解水

2、煤漿作為再燃燃料時，在再燃區(qū)和燃燼區(qū)內(nèi)NOx生成的特性，應(yīng)用固定床反應(yīng)器研究了溫度、過量空氣系數(shù)、濃度、粒徑、煤種等對水煤漿和揮發(fā)份燃料型NOx生成的影響，以及水煤漿燃料型N0x生成中，揮發(fā)份NOx和焦碳NOx的相對貢獻。 為了解揮發(fā)份的均相還原反應(yīng)在水煤漿再燃中具有的作用，應(yīng)用固定床反應(yīng)器模擬再燃區(qū)氛圍，研究了再燃區(qū)溫度、水煤漿濃度、粒徑、氧濃度、煤種等對水煤漿揮發(fā)份和水煤漿再燃效果的影響，分析了水煤漿再燃反應(yīng)中均相反應(yīng)和異相

3、反應(yīng)的相對貢獻。 對具有再燃燃燒器設(shè)計的世界上首臺670t/h水煤漿電站鍋爐，成功地進行了冷態(tài)和熱態(tài)調(diào)試試驗。調(diào)試結(jié)果表明，全燒油或全燒水煤漿均達到了設(shè)計技術(shù)指標(biāo)，為水煤漿鍋爐的大型化設(shè)計和運行提供了指導(dǎo)依據(jù)。為了研究水煤漿再燃技術(shù)在大型電站鍋爐上的脫硝效果和影響因素，也進行了再燃調(diào)整試驗，試驗研究了再燃燃料百分比、再燃區(qū)過量空氣系數(shù)、主燃區(qū)過量空氣系數(shù)、再燃區(qū)溫度、煙氣在再燃區(qū)停留時間和混合狀況對脫硝率的影響，并就水煤漿再燃對

4、爐內(nèi)燃燒狀況的影響進行了試驗和分析。試驗結(jié)果表明，相對于均等配風(fēng)工況時的NOx排放788mg/Nm<'3>,通過優(yōu)化調(diào)整，在所研究的試驗工況中，當(dāng)選用再燃燃料比為16％，主燃區(qū)α<,1>=1.13，再燃區(qū)α<,2>=0.95，燃燼區(qū)α<,3>=1.2時，水煤漿的脫硝效率達到了42.5％，NOx的排放量降低至454mg/Nm<'3>(6％O<,2>)，達到了國家排放標(biāo)準(zhǔn)。同時試驗結(jié)果表明采用水煤漿再燃技術(shù)時對爐內(nèi)結(jié)渣狀況和飛灰含碳量的影響