拱上OFA對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)點成為燃用難燃煤的很好的爐型,我國難燃煤占動力用煤的2/5以上,因此W火焰鍋爐在我國得到了很大的應用和發(fā)展。但W火焰鍋爐運行中的一個主要問題是氮氧化物(NOx)排放量高,拱上布置燃盡風(OFA)技術能夠有效的降低爐內NOx生成量。本文以某電廠一臺660MW福斯特惠勒(FW)型W火焰鍋爐為對象,進行了拱上布置OFA爐內燃燒及NOx生成特性的數(shù)值模擬研究,得如下研究結果。
　　在總風量保持不

2、變的條件下,當OFA風率從0％增加到25%時,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;同時隨著OFA風率增加,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風率對爐內流動和燃燒的影響以及對NOx排放量和鍋爐

3、運行經濟性的影響規(guī)律,較佳的OFA風率可取為20%。
　　在OFA風率保持不變的條件下,OFA下傾角度的變化主要對爐拱區(qū)域及上爐膛的流動和燃燒產生影響。增加OFA下傾角度能夠降低OFA氣流與上行煙氣的混合點,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OFA氣流水平沖量降低,與上行煙氣混合減弱,同時會使得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OFA角度從15°增加到30°時,上爐膛區(qū)域平

4、均煙氣溫度先升高后降低,在20°時平均煙氣溫度水平達到最高,而平均氧氣濃度先降低后升高,在20°時最小。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°時最低,當OFA下傾角度從20°增加到25°時,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下傾角度對爐內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