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用水煤漿再燃技術降低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>等還原性物質釋放的影響，并通過試驗結果發(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構。認為水煤漿揮發(fā)份中CHi、H<,2>、CO等還原性物質的增加和焦反應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，應用固定床反應器研究了溫度、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)份的均相還原反應在水煤漿再燃中具有的作用，應用固定床反應器模擬再燃區(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中均相反應和異相

3、反應的相對貢獻。 對具有再燃燃燒器設計的世界上首臺670t/h水煤漿電站鍋爐，成功地進行了冷態(tài)和熱態(tài)調試試驗。調試結果表明，全燒油或全燒水煤漿均達到了設計技術指標，為水煤漿鍋爐的大型化設計和運行提供了指導依據(jù)。為了研究水煤漿再燃技術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。試驗結果表明，相對于均等配風工況時的NOx排放788mg/Nm<'3>,通過優(yōu)化調整，在所研究的試驗工況中，當選用再燃燃料比為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>)，達到了國家排放標準。同時試驗結果表明采用水煤漿再燃技術時對爐內(nèi)結渣狀況和飛灰含碳量的影響