大速差射流型双通道自稳式煤粉燃烧器的高效低NOx燃烧特性分析_黄伟
锅炉低氮燃烧器改造
锅炉低氮燃烧器改造作者：李伟刘帅点击：1399浅论HG-1020/18.58-YM型自然循环锅炉低氮燃烧器改造1 概述大唐鲁北发电有限责任公司 2×330MW机组分别与2009年9月、2009年12月投产运行，锅炉采用哈尔滨锅炉厂有限责任公司根据美国ABB-CE燃烧工程公司技术设计制造的HG-1020/18.58-YM23型自然循环锅炉。
锅炉燃烧系统采用水平浓淡煤粉燃烧技术，烟气中氮氧化物含量在600mg/Nm³左右。
随着国家对火电厂节能减排高度重视，环保标准将越来越高。
根据《火电大气污染排放标准》要求，2014年1月1日起现有发电厂锅炉NOx排放浓度限值不大于100mg/Nm3。
本着对社会负责，对企业负责的态度，大唐鲁北发电有限责任公司决定对本工程配套建设脱硝装置，脱硝装置投产后机组NOx排放浓度将降至排放标准以下。
按照脱硝工程设计要求，需对我公司燃烧器系统进行改造，将锅炉出口NOx排放浓度降低至200 mg/Nm3以下。
本文列举了大唐鲁北发电有限责任公司针对以上问题做出的相对应改造以及取得的效果。
2 设备简介2.1工作原理大唐鲁北发电有限责任公司2×330MW机组锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司根据美国ABB-CE燃烧工程公司技术设计制造的，配330MW汽轮发电机组的亚临界、一次中间再热、燃煤自然循环汽包锅炉，型号为HG-1020/18.58-YM23。
１号机组2009年9月投产，2号机组2009年12月投产。
锅炉燃烧系统采用摆动式燃烧器，燃烧器为四角布置，共5层分别对应5台磨煤机（由下往上依次是A、B、C、D、E）燃烧器四周通有周界风，在AB、BC、DE层布置由三层机械雾化油枪，燃用＃0轻柴油，按锅炉30％BMCR负荷设计，单支最大用油量1.68t/h。
本燃烧器采用水平浓淡煤粉燃烧技术，以提高锅炉低负荷运行的能力，燃烧器可以上下摆动，其中一次风喷嘴可上下摆动20度，二次风喷嘴可上下摆动30度，顶部燃尽风喷嘴可向上摆动30度，向下摆动5度。
浅谈低NOx燃烧器技术在燃煤锅炉中的应用
2019.15科学技术创新-159-浅谈低NO_x燃烧器技术在燃煤锅炉中的应用王维(哈尔滨锅炉厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨150000)摘要:煤是我国每一大资源，应用也比较广泛，而其中最主要作用是供人们取暖和为工业生产提供支持，煤燃锅炉在我国已有N年历史，燃煤锅炉是通过对煤的燃烧而转化为热量，但是由于煤中所含的成分不能全部被燃烧净，会产生一些杂质，同时煤在燃烧时也会产生二氧化碳、一氧化碳等有毒气体和粉尘，对于环境有很大的影响，对于人体身体健康也有很大的危害。
现在全国PM2.5都是比较严重，也使的全国都在重视空气质量问题，特别是一些大城市更加重视煤燃锅炉所产生的有害气体和粉尘的排放,,煤燃锅炉作为必不可少的供热工具，还无法取消，随着时代发展也经过了多次变革，甚至有些地区已开始使用燃气来代替燃煤锅炉的作用，但是由于燃气的开发有限，特别是我国北方地区的冬天，燃气无论从经济还是适用性上来说都没有燃煤锅炉更为适用，所以现在燃煤锅炉在我国各地区仍然在使用中。
如何降低或减少燃煤锅炉产生的有害气体和粉尘的排放，是需要我们进行深入研究的，而低NO_X燃烧器技术的应用在很大程度上缓解了此问题，并向着环保的方向发展。
所以我们要积极学习新技术的应用，对自身业务水平进行提高，并在实际应用中不断对技术进行完善，以达到减少环境的污染，保护生态环境的目的本文对于低NO_x燃烧器技术在燃煤锅炉中的应用进行具体分析。
关键词：低NO_x燃烧器技术；燃煤锅炉；应用中图分类号:TK229.6 文献标识码:A文章编号:2096-4390(2019)15-0159-021低“0_灭燃烧器技术应用的简述燃煤锅炉在气体排放时会释放岀大量的有害气体和粉尘，而这些有害气体会影响空气质量，同时人过多的吸入也会给身体(如:呼息道、肺部)造成损害，严重的会致癌导致死亡。
而现在人们所说的PM2.5的成分主要就是由于煤在燃烧时所产生的有毒气体等构成的、因此现在如何降低或减少空气中的有害气体量刻不容缓。
低NOx燃烧技术原理及其技术性能分析
低 NOx 燃烧技术原理及其技术性能分析摘要：简要介绍了燃煤电厂NOx产生机理以及目前主流的低NOx燃烧技术原理。
关键词：低NOx燃烧技术；燃烧调整；锅炉燃烧效率；1低NOx燃烧技术原理及技术性能分析1.1空气分级燃烧空气分级燃烧技术（Air Staging)最早是在美国发展起来的，是目前国内外普遍应用，比较成熟的低NOx燃烧技术。
其基本原理是将燃烧所需空气分成两级送入，一级送入过量空气系数小于1,对于燃煤锅炉一般为理论空气量的70%~75%。
其余空气经由布置在燃烧器上游的专门空气喷口OFA（Over Fire Air）送入炉膛继续完成燃烧。
人为地形成准双区燃烧，即主燃烧区和燃烧完全区[6]。
主燃烧区内由于缺氧使燃烧处于“富燃料燃烧（贫氧燃烧）”状态，燃烧速度和温度降低，抑制了热力型NOx的生成。
此外，燃烧过程中生成的CO、NO、以及燃料中氮分解产生的CO、NO、HCN和NH等化合物相互复合作用同样也抑制了3燃料型NOx的生成。
燃烧完全区内燃烧所需其余空气以二次空气输入，调整过量空气系数（过量空气系数大于1）使未燃尽燃料燃烧完全。
此时虽然送入空气量较多，同样会使一些中间产物被氧化成NO，但由于空气分级技术此时反应区已由温度高的主燃烧区转移到温度低的燃烧完全区，抑制了燃料型NOx的生成。
采用空气分级燃烧技术后可使NOx排放量降低30%~60%。
尽管空气分级燃烧弥补了简单的降低过量空气系数燃烧所导致的燃料未完全燃烧损失和飞灰含碳量增加的缺点，但是，若主燃烧区，燃烧完全区两级空气比例分配不合理，或者燃烧混合条件不好，则会增加不完全燃烧带来的损失。
同时，主燃烧区的还原性气氛将导致灰熔点降低从而引起锅炉结渣和受热面腐蚀。
1.2燃料分级燃烧燃料分级燃烧通常采用的形式是燃料再燃烧技术，将燃烧过程设在三个区（主燃区、再燃区和燃尽区）进行，也称为三级燃烧技术，如图2-3所示。
其所依据原理为主燃区形成的NOx会在次燃烧区和烃根CHi、未完全燃烧产物(CO、C、。
低NOX煤粉燃烧技术概述
低NOX煤粉燃烧技术概述摘要:本文共分为四大部分:从当前火电厂脱氮的结设备构特点及组成～工作原理～燃烧方式～控制方法以及在火电厂中的应用前景等方面进行了浅显的描述。
其中重要是对该设备的主要原理和控制方法～控制性能及特点方面进行了阐述。
关键词:结构特点、工作原理、燃烧方式、控制方法。
Abstract: This paper is divided into four parts: from the current circulatingfluidized bed power plant characteristics of the structure and composition， working principle， and combustion of pulverized coal-fired boiler contrast， the control method and the application of thermal power plants in areas such as prospects forthe simple description. One important is the boiler control system for the maincontrol methods to control aspects of performance and features， and explainsKey words: current circulating、bed power plant、combustion of pulverized、boiler control system.一引言近年来能源利用造成的环境污染越来越严重～其中矿物燃料的燃烧所排放出来的氮氧化物(NOX)己成为环境污染的一个重要方面。
NOX是N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5的总称。
我国能源以煤为主。
高效煤粉工业锅炉采用低NOx燃烧技术的研究
高效煤粉工业锅炉采用低NOx燃烧技术的研究摘要：高效煤粉工业锅炉在能源领域扮演着重要角色，然而，其排放的氮氧化物（NOx）对环境和人类健康造成了负面影响。
因此，采用低NOx燃烧技术是迫切需要的。
本文调查了当前煤粉工业锅炉低NOx燃烧技术的研究现状，并提出了一些改进意见和建议。
引言：随着煤炭资源的日益枯竭和环境问题的日益突出，高效煤粉工业锅炉作为一种能效高且广泛应用的燃烧设备备受关注。
然而，锅炉燃烧过程中产生的氮氧化物对大气环境和人体健康造成不可忽视的影响，因此，减少煤粉工业锅炉NOx排放已成为迫切需求。
一、研究背景：1. 高效煤粉工业锅炉的意义高效煤粉工业锅炉凭借其高效节能和灵活运行的特点，在工业领域扮演着不可替代的角色。
它能够利用煤粉作为燃料，在高温下将煤粉燃烧成高温气体，产生蒸汽驱动发电机组发电，从而满足工业用电的需求。
2. NOx排放的环境和健康影响NOx排放是煤粉工业锅炉燃烧过程不可避免的产物。
它对大气环境产生负面影响，包括酸雨的形成、光化学烟雾的生成等。
另外，NOx还与呼吸道疾病等人体健康问题密切相关，威胁着公众的生活质量和健康。
二、高效煤粉工业锅炉低NOx燃烧技术的研究现状：1. 返燃及水喷雾技术返燃技术是一种将一部分烟气通过辅助燃烧器再次引入炉膛进行燃烧的方法，有效降低了锅炉中的氧浓度，抑制了燃烧产物中氮氧化物的生成。
水喷雾技术则是通过向锅炉炉膛中喷入细小的水滴，以达到降低燃烧温度和抑制NOx生成的目的。
2. 燃烧器改进和优化通过改进和优化煤粉工业锅炉的燃烧器结构，能够实现燃烧过程的更充分和均匀，提高煤粉的可燃性和燃烧效率，减少火焰温度高峰区域的形成，从而抑制NOx的生成。
3. 引入SNCR技术选择性催化还原技术（SNCR）是一种通过引入还原剂进行催化反应，将NOx还原为无害氮气的技术。
通过在煤粉工业锅炉中引入适当的SNCR系统，可以有效降低NOx排放。
三、改进建议：1. 推广低NOx燃烧技术政府和相关企业应加大对低NOx燃烧技术的推广力度，鼓励企业投资和应用该技术，减少燃煤工业锅炉NOx排放。
煤粉燃烧器的燃烧稳定性与可靠性研究
煤粉燃烧器的燃烧稳定性与可靠性研究煤粉燃烧器是燃煤锅炉中的重要组成部分，其燃烧稳定性与可靠性的研究对于提高锅炉的燃烧效率、降低污染物排放具有重要意义。
本文将从煤粉燃烧器的燃烧稳定性及可靠性两个方面进行研究和探讨。
1. 煤粉燃烧器的燃烧稳定性研究燃烧稳定性是煤粉燃烧器正常工作的前提，它直接影响到燃烧过程的效果及系统的安全稳定运行。
在煤粉燃烧器的燃烧稳定性研究中，需要考虑以下几个方面：a. 气流分布与调节：煤粉燃烧器内部的气流分布直接影响到煤粉的燃烧效果。
通过优化燃烧器的结构设计和气流分配，可以实现煤粉的均匀燃烧，降低燃烧不稳定性。
b. 煤粉燃烧特性：煤粉燃烧特性描述了煤粉在燃烧过程中的表现，包括点火性能、燃烧速率和热释放等。
通过研究煤粉的燃烧特性，可以优化燃烧器的设计，提高燃烧稳定性。
c. 控制系统的优化：煤粉燃烧器的控制系统对于燃烧稳定性起到重要作用。
通过优化控制策略和参数设置，可以实现煤粉燃烧器的自动调节和稳定控制，提高燃烧器的燃烧稳定性。
2. 煤粉燃烧器的可靠性研究除了燃烧稳定性，煤粉燃烧器的可靠性是保证锅炉长期稳定运行的重要因素。
在煤粉燃烧器的可靠性研究中，需要关注以下几个方面：a. 燃烧器的结构设计：合理的燃烧器结构设计可以降低燃烧器的故障率，提高其可靠性。
通过采用优化的材料和工艺，可以提高燃烧器的耐高温性能和抗腐蚀能力。
b. 燃料质量控制：煤粉的质量对于燃烧器的可靠性有着直接影响。
燃料中的杂质和硫分含量过高会导致燃烧器的堵塞和设备腐蚀，进而影响燃烧过程的稳定性。
因此，要加强煤粉的质量控制，确保燃料的质量满足技术要求。
c. 燃烧器的维护与保养：定期的燃烧器维护与保养是保证其可靠性的重要手段。
在煤粉燃烧器运行过程中，要建立完善的维护保养制度，及时清理燃烧器内的杂物和积灰，检查设备的各项指标，确保其正常运行。
总结起来，煤粉燃烧器的燃烧稳定性与可靠性的研究是提高燃煤锅炉燃烧效率和降低排放污染的重要内容。
高效煤粉工业锅炉NOx排放控制技术研究
高效煤粉工业锅炉NOx排放控制技术研究在当前环保意识高涨的背景下，减少工业锅炉排放的氮氧化物（NOx）成为了一个重要的研究方向。
煤粉工业锅炉作为常用的热能设备，其排放的NOx对大气环境造成了严重的污染，因此，高效煤粉工业锅炉NOx排放控制技术的研究和应用具有重要意义。
根据现有的研究成果和实践经验，我们可以采用以下几种高效煤粉工业锅炉NOx排放控制技术。
首先，优化燃烧系统是控制NOx排放的一项重要措施。
通过增加燃烧的时间和温度延迟，可以减少燃料在燃烧过程中的NOx生成。
在燃烧系统中加入一定的过剩空气可以提高燃烧的完全程度，减少未完全燃烧产生的NOx。
此外，合理设计燃料喷射装置和燃烧室结构，增加燃烧面积和燃烧时间，也可有效降低NOx的排放。
其次，使用低NOx燃烧技术是另一种重要的手段。
低NOx燃烧技术主要包括燃烧空化、分级燃烧、再燃燃烧等。
其中，燃烧空化是通过调整燃烧区域的空化程度，使燃烧器内产生“临界泥球”现象，从而达到减少NOx排放的目的。
分级燃烧技术则是将燃料分为多个燃烧阶段进行燃烧，在每个阶段中控制空气和燃料的混合方式，从而减少NOx的产生。
再燃燃烧技术则是在燃烧室的适当位置引入再燃燃料，通过再燃氧化来降低NOx的排放。
此外，采用尾气再循环（EGR）技术也可以有效地降低NOx的排放。
EGR技术是将部分燃烧后的废气再循环到燃烧室进行再燃，从而减少氧的浓度，降低燃烧温度，抑制NOx生成。
通过精确控制尾气再循环的比例和位置，可以实现有效的NOx控制。
此外，利用催化剂也是一种常用的高效煤粉工业锅炉NOx排放控制技术。
催化剂可以在较低温度下催化NOx的还原，将NOx转化为氮气和水蒸气。
常用的催化剂包括选择性催化还原（SCR）催化剂和选择性非催化还原（SNCR）催化剂。
SCR催化剂通过在燃烧尾部喷射还原剂（如氨水或尿素溶液）来实现NOx的还原。
而SNCR催化剂则是通过在燃烧区域或催化剂层附近喷射还原剂来实现NOx的还原。
煤粉燃烧器的NOx排放特性与控制措施研究
煤粉燃烧器的NOx排放特性与控制措施研究煤炭作为一种重要的能源资源，在能源供应中占据着重要地位。
然而，煤炭的燃烧所产生的氮氧化物（NOx）是大气颗粒物和酸雨的主要来源之一，对环境和人类健康造成了极大的威胁。
因此，研究煤粉燃烧器的NOx排放特性和控制措施变得至关重要。
首先，了解煤粉燃烧器的NOx排放特性对于制定有效的控制措施至关重要。
煤粉燃烧器的NOx排放特性主要受煤种、燃烧温度、氧浓度、燃烧时间等因素的影响。
不同煤种的煤粉燃烧特性各异，其中富含低挥发分的煤种NOx排放较高。
燃烧温度是影响NOx生成的重要因素，较高的燃烧温度促使NOx的生成和排放，因此降低燃烧温度是降低NOx排放的关键。
氧浓度是影响煤粉燃烧器中NOx生成的关键因素之一，调整氧浓度可改变NOx生成速率。
燃烧时间也会影响NOx的生成和排放程度，较长的燃烧时间会使NOx生成和排放增加。
针对煤粉燃烧器的NOx排放特性，有多种控制措施可供选择。
传统的控制措施主要包括低氧燃烧和燃烧过程控制。
低氧燃烧是通过减少煤粉燃烧过程中的氧气供应量来降低NOx排放的方法。
这种方法使用低氧或过剩空气燃烧，从而降低燃烧温度，减少NOx的形成。
燃烧过程控制主要包括延迟点火、燃烧器布置和燃烧器调整等。
延迟点火可以缩短燃烧时间，减少NOx生成和排放。
燃烧器布置和调整可以使煤粉燃烧器在更低的温度条件下运行，从而减少NOx的生成。
此外，还有一些新型的控制措施被提出来降低煤粉燃烧器的NOx排放。
其中最主要的技术是选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）。
SCR技术是通过添加催化剂，在较低温度下将氨气与NOx进行反应，生成无害的氮气和水。
这种技术能够有效地降低煤粉燃烧器的NOx排放。
SNCR技术是通过向燃烧系统中加入氨水或尿素溶液，在高温下与NOx进行反应，将其转化为氮气和水。
这种技术具有投资成本低、适用范围广的优点，但对温度的准确控制要求较高。
此外，还可以采取一些其他的控制措施来降低煤粉燃烧器的NOx排放。
供热煤粉锅炉低NOX燃烧技术数值分析
供热煤粉锅炉低NOX燃烧技术数值分析摘要：NOX作为燃煤锅炉排放物中的主要污染物之一，对环境造成严重的污染。
我国北方地区供热锅炉在整个燃煤锅炉中还占有一定的份额，它们对城市以及大气环境污染的贡献率非常高，控制其污染物的排放对我国的可持续发展有着重要的意义。
本文以四角切圆燃煤锅炉为例，通过理论研究和数值模拟的方法，研究锅炉的低NOX燃烧技术。
关键词：供热锅炉；NOX；数值模拟随着我国改革开放以来现代化进程的推进，能源的过度消耗，对环境的污染也日益严重，而煤燃烧对生态环境的破坏也十分严重，其中燃烧产物中NOX 占总排放量的比例为70%[1]。
我国在控制NOX排放方面起步却比较晚，与发达国家还是存在着一定差距的。
燃煤锅炉在用于控制氮氧化物排放方面主要有两类技术，分别是低NOX燃烧技术和烟气净化技术[2] 。
现有的供热煤粉锅炉燃烧器布置基本以四角切圆为主，通过比较现有的降低NOX的各种技术，针对目前的应用情况，结合四角切圆锅炉的特点，以四角切圆煤粉锅炉为例，结合空气分级技术，通过理论研究和数值模拟相结合的方法，制定出相应的低NOX燃烧器改进方案。
1.前言燃烧过程中产生的NOX是化石燃料与空气在高温燃烧时产生的。
燃烧过程中生成的NOX有三种途径：1）热力型NOX，系燃烧过程中，空气中的氮气在高温下氧化而产生的氮氧化物；2）快速型NOX，系碳化氢燃料过浓时燃烧产生的氮氧化物；3）燃料型NOX，系燃料中所含的氮及其化合物在高温下经热分解和氧化而形成的氮氧化物。
燃料燃烧的过程中，NOX的生成受到很多因素的影响，上述三种类型的NOX随燃烧条件的变化生成量也有所差异，要想控制NOX 的排放总量，关键就是要抑制燃料型NOX和热力型NOX的生成[3]达到降低NOX排放的目的。
2.数学模型本次研究的对象为一台160t/h的锅炉，属于高压自然循环、单锅筒、悬浮燃烧、集中下降管、固态排渣煤粉炉，每套制粉系统带4只喷燃器。
燃烧器采用正四角布置，炉膛一次风、二次风几何中心形成逆时针切圆，燃烧器喷口皆带有周界风。
煤粉燃烧器的流场与燃烧效果分析
煤粉燃烧器的流场与燃烧效果分析引言：煤粉燃烧器是煤粉锅炉中关键的燃烧设备之一，其流场特性和燃烧效果对于煤粉燃烧的稳定性、热效率和环保性具有重要影响。
本文将对煤粉燃烧器的流场特性和燃烧效果进行分析，以期为煤粉燃烧器的优化设计和工业应用提供参考。
一、煤粉燃烧器的流场特性分析煤粉燃烧器中的流场分析是了解燃烧器内部作用机理的重要手段。
通过流场分析，可以揭示燃烧过程中的速度分布、浓度分布等相关参数，进而对煤粉的燃烧过程进行优化。
1. 流场模拟技术流体力学模拟（CFD）技术是目前流场分析中常用的方法之一。
通过CFD可以模拟煤粉燃烧器内部的流场变化，并得到各个位置上的速度、压力、温度等相关参数。
这些参数的分析可以帮助更好地理解燃烧器内部流动的规律，并作出相应的优化设计。
2. 流场参数分析流场参数的分析可以揭示燃烧器内部关键位置的速度分布、浓度分布等信息。
例如，通过流速的分布可以评估煤粉与空气的混合程度，通过浓度分布可以预测燃烧效果的优劣。
针对速度分布和浓度分布两个方面，分析煤粉燃烧器的流场特性可以找到存在的问题，并从中得出改进的方法。
二、煤粉燃烧器的燃烧效果分析煤粉燃烧器的燃烧效果是评价其性能的关键指标之一。
好的燃烧效果意味着更高的热效率和更低的污染排放，并且对于保障锅炉的正常运行非常重要。
1. 燃烧效率分析燃烧效率是衡量煤粉燃烧效果的重要指标之一。
通过分析燃烧效率，可以评估燃烧器的燃烧稳定性和煤粉的充分燃烧程度。
高效的燃烧效果能够减少煤粉的浪费，提高热能利用率。
2. 燃烧产物分析煤粉燃烧的产物主要包括二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物等，这些产物对环境和人体健康都有一定的影响。
通过燃烧产物的分析，可以评估煤粉燃烧器的环保性能，并提出相应的改进措施。
减少有害气体的排放，保护环境，是煤粉燃烧器设计和使用的重要目标。
三、煤粉燃烧技术的优化设计基于对煤粉燃烧器的流场特性和燃烧效果的分析，我们可以针对不同问题提出优化设计的思路和方法。
海题桥工业锅炉高效低NOx煤粉燃烧技术
“上海题桥工业锅炉高效低NOx煤粉燃烧技术”通过科技成果鉴定2015-06-02 11:29:37来源：2015年5月23日，中国特种设备安全与节能促进会在上海对以上海题桥能源科技发展有限公司为首的多学科研发团队自主研发的“上海题桥工业锅炉高效低NOx煤粉燃烧技术”举办了科技成果鉴定会。
国内有关知名专家徐振刚、吴少华、燕丽、陈恩鉴、王善武、范北岩、原志军、乐家林、肖艳彤、毛军华参加了科技成果鉴定会，国家发展和改革委员会资源节约和环境保护司高岩，国家质检总局特种设备安全监察局节能处处长冷浩，上海市质量技术监督局副处长徐洁明，中国特种设备安全与节能促进会秘书长王晓雷到会讲话。
中国特种设备检测研究院副总工程师管坚，中国中煤能源集团有限公司总工程师、中国中煤能源股份有限公司副总裁祁和刚，以及业内关心该项技术的有关领导和专家，上海题桥能源科技发展有限公司总经理潘玉明，“上海题桥工业锅炉高效低NOx煤粉燃烧技术”研发团队，用户及测试专家代表参加了会议。
会议首先由中国特种设备安全与节能促进会王为国副秘书长组织鉴定委员会推选出了主任委员徐振刚，副主任委员吴少华，徐振刚主持了此次科技成果鉴定会议。
会议先后听取了项目完成单位的研制工作总结和技术报告、燃烧器试验报告、锅炉系统能效及环保测试报告和用户使用报告等，现场考察了锅炉燃烧系统的热态运行状况，并认真审阅了提交的鉴定材料，随后与会专家对相关问题进行了质询，申请方对专家质询进行了答辩。
经过认真讨论，鉴定委员会最终给出了鉴定意见。
专家一致认为，该项科技成果填补了液态排渣煤粉燃烧技术在小容量燃煤工业锅炉应用方面的空白，总体上达到了国际先进水平，具有重要的市场前景和推广应用价值。
“上海题桥工业锅炉高效低NOx煤粉燃烧技术”是以上海题桥能源科技发展有限公司为首的多学科研发团队，经过八年的辛苦工作而自主研发的一项技术。
该技术运用煤粉高温旋风燃烧技术理论，在旋风燃烧技术的基础上，借鉴国际新型电厂降低NOX生成的先进理论，在燃烧器内采用分区段控制、低过量空气燃烧以及浓淡煤粉燃烧等组合技术，实现了煤粉在燃烧过程中抑制NOX生成，并促使NOx还原成N2的有利因素，最终达到低NOx排放优异特性。
煤粉掺氨空气分级燃烧排放特性及炉内过程烟气特性试验
煤粉掺氨空气分级燃烧排放特性及炉内过程烟气特性试验汪鑫;韦耿;王勇;李维成;陈钧;范卫东【期刊名称】《洁净煤技术》【年(卷),期】2024(30)5【摘要】以往针对氨煤掺烧研究多集中在数值模拟及小型试验炉,大型试验炉上多为技术可行性的点工况试验。
在一台50 kW自持燃烧下行试验炉中在不同工况下针对燃煤掺氨燃烧产物的排放和过程分布特性展开研究,重点分析了不同掺氨比例、燃尽风率及运行氧量的影响。
为充分了解氨与煤燃烧过程中对NO生成的贡献,针对纯氨燃烧进行一系列试验。
试验结果表明,空气分级燃烧可大幅降低燃煤掺氨燃烧NO的排放,掺氨比例为10%~90%时NO排放质量浓度在170~215mg/m^(3),同纯煤燃烧NO排放质量浓度处于同一水平;最佳燃尽风比率维持在38%附近,继续增大燃尽风比率不会进一步降低NO排放,反而会导致燃烧不充分等负面影响。
纯氨燃烧利用空气分级技术可以很好地控制出口NO浓度,但纯氨燃烧稳定性远不及氨煤掺混燃烧,运行氧浓度较低时易出现氨逃逸现象。
燃煤掺混氨燃烧既可解决氨燃烧困难、出口NO排放浓度过高的问题,又可减少燃煤CO_(2)排放,是一项极具潜力的技术路线。
【总页数】9页(P56-64)【作者】汪鑫;韦耿;王勇;李维成;陈钧;范卫东【作者单位】上海交通大学机械与动力工程学院;清洁燃烧与烟气净化四川省重点试验室;东方电气集团东方锅炉股份有限公司【正文语种】中文【中图分类】TK11;TK16【相关文献】1.煤粉空气分级燃烧过程中NOx排放特性试验研究2.管式沉降炉和小型煤粉燃烧试验炉在煤燃烧中氮释放特性试验研究中的应用3.贫煤空气分级燃烧NO_(x)排放特性试验研究4.深度空气分级下煤粉耦合氨燃烧及NO生成特性5.大比例掺氨下煤粉火焰区喷氨位置对燃烧及NO生成特性的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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收稿日期:2000-10-19 作者简介:黄伟(1964-),男,湖南长沙人,湖南省电力试验研究所锅炉室,高级工程师。
文章编号:CN23-1249(2001)01-0012-05大速差射流型双通道自稳式煤粉燃烧器的高效低NOx 燃烧特性分析黄 伟 , 熊蔚立(湖南电力试验研究所, 湖南 长沙 410007)摘 要:研究了双通道自稳式煤粉燃烧器高效低NOx 排放特性,定量得出双通道自稳式燃烧器具有降低NOx 排放的效果。
试验和运行表明:双通道煤粉燃烧器与其它燃烧器配套使用,具有燃烧稳定性好、锅炉效率高、NOx 排放低等特点。
关键词:双通道燃烧器;高效低NOx ;燃烧特性;分析;低排放分类号:TK233.23 文献标识码:AAnalyses on High Efficiency Low NOx Property of HighVelocity Two -pass Spontaneous Stabilized Jet PC BurnerH UA NG W ei XI ONG Wei -li(Hunan Provrincial Electric Po wer Reseanch Institute ,Changsha 410007,China )A bstract :The emission property of two -pass spontaneous stabilized jet PC burner is studied ,and effect of using it to r educing NOx emission are analyzed quantitatively .The advantages of using two -pass PC burner cooperated with other kinds of burner ar e testified by testing and operating ,such as the stablecombustion ,high efficency and low NOx emission .Key words :two -pass burner ;high efficenc y low NOx ;combustion property ;analysis ;low e mmission1 大速差射流型双通道自稳式煤粉燃烧器特点 大速差射流型双通道自稳式煤粉燃烧器由清华大学工程力学系等单位研制。
图1所示的是大速差射流型双通道自稳式煤粉燃烧器原理。
大速差射流型双通道煤粉燃烧器的主要特点是:①它具有2个一次风通道,即在同一喷口上开上下2个一次风喷口,即在1个燃烧器的上下侧各开1个一次风口1和2,使上下一次风粉都受到提前加热和着火,又使上下壁都长期不结渣运行。
由于2股一次风是以贴壁射流形式进入一突扩燃烧器,亦即在2股一次风射流之间设有一回流空间,试验表明,这种采取贴壁射流所产生的高温烟气回流量要远大于对称布置或偏置射流产生的回流量,其回流量接近大速差射流产生的回流量,因而有利于煤粉的提前着火和稳定燃烧,也就是一次风射流自身将产生一个强烈的回流区,利用高温烟气回流加热一次风粉使煤粉稳定燃烧。
②该燃烧器采用2个调节手段,一是在燃烧器的两侧壁的腰部设置1股狭长的腰部二次风,以调节火焰和防止结渣;另1个是在双通道的下一次风口设高速蒸汽喷射管,其流速可在零至音速之间调节。
腰部风不仅用来保护两侧壁,而且可以调节煤粉着火点,因为投入腰部风,会阻碍高温烟气回第1期2001年3月锅 炉 制 造BOILER MANUFAC TURINGNo1Mar .2001流,使烟气回流在下一次风口的两侧各装有1个Υ15mm 的高速蒸汽射流喷嘴,其流速可在0～音速之间变化,它也会产生一强回流,并与下一次风射流产生的烟气回流相重合,会进一步强化下一次风粉的加热与着火,这在燃用难燃煤种时是必要的,在一般情况下,可以将高速射流关闭,仅靠上下两股一次风射流产生的高温烟气回流足以使一次风粉加热着火。
1、2—一次风通道;3—突扩室;4—高速蒸汽射流喷嘴;5—腰部风喷口图1 大速差射流型双通道煤粉燃烧器原理2 大速差射流型双通道自稳式煤粉燃烧器的高效低NOx 燃烧特性 煤粉的热解试验(图2,图3)证明,越是挥发分高的煤,其热解时释放的挥发分越多,与挥发分一样,煤中的燃料氮释出率也随温度的升高而增加,对于低挥发分煤,则需要在高温下才释出较多的燃料氮,除了热解温度外,在高温区的停留时间、煤粉细度、一次风速等也会影响挥发分氮的份额。
如果煤粉细,停留时间长,则挥发分氮也多,焦碳中氮则相应减少。
煤粉炉中煤粉加热速率为104k /s ,大部分煤粉热解需要30—50ms ,现一次风速为22m /s ,故热解区延伸长度为660—1100mm ,即挥发分及挥发分氮就在燃烧器附近流场中便已释放,而且,挥发分中氮(V -N )与O 2也很容易生成NOx ,向NOx 的转变率高达60%—70%,因此,煤粉气流在炉膛辐射热及高温烟气回流的情况下,由于加热速度高,在喷口出口处便有NOx 生成,如图4中A 区域所示。
图2 不同煤种的挥发分释出率ηP与挥发分氮释出率ηPN图3 热解温度对不同煤种中氮的释出率的影响 A 、挥发分释出区并同时生成NOxV -N -O 2V -NOx1B 、C H 基团生成区由于产生烟气回流区,回流区卷吸高温烟气,故回流区温度升高。
而且,氧浓度减少,挥发分中的碳氢化合物(C m H n ),H 2,C O ,焦油等在回流区内·13·第1期 黄 伟,等:大速差射流型双通道自稳式煤粉燃烧器的高效低NOx 燃烧特性分析高温缺氧条件下分解生成碳氢基团(C H i),如CH、C2等。
而且,回流区增大,烟气中的氧浓度会进一步降低,温度进一步升高,使煤粉挥发分析出量增加,这时,挥发分中碳氢化合物能最有效地更多地分解成CH i(由于氧浓度降低,故CH i、NCO被氧化的比率减少,并与NO生成氰类(CN)与胺类(NH i),计算中,我们将挥发分以C H4为代表。
图4 在有高温烟气回流条件下的脱硝机理 CH4+H CH3+OH2CH4+O CH3+OH3CH4+OH CH3+H2O4CH3+O CH2O+H5CH3+OH CH2+H26CH3+O2CH3O+O7CH3O+H C HO+H28CH3O+O CH2O+OH9CH2O+H HCO+H210CH2O+O HCO+OH11CH2O+OH HCO+H2O12HCO+O2CO+HO213CH2+H CH+H214CH3+NO HC N+H O15CHCH2+NO NCO+H216CH+NO HCN+O17HCN OH HC NO H NH2+CO18C、NOx还原区上面所生成的氰类和胺类以及碳氢化合物不完全燃烧生存的C O可将已生成的NOx还原,显然,回流区增大时,这种NOx还原反应加剧。
CN+NO N2+CO19NH+NO N2+OH20CO+NO C O2+12N221在富燃条件下,还会存在NHi基团的复合反应区而生成N2。
D、氧化区由于双通道煤粉燃烧器的上下二次风的引入,形成氧化区。
在该区域,一方面C—N生成NO,同时,还原性物质CO、氮和胺在进入该区域后又能分解已生成的NOx,即C--NO2C--NOx22C+NO12N2+CO23CO+NO Char12N2+C O224由上述可知,在采用一切稳燃装置产生热烟气回流的情况下,若增大回流区尺寸和增加煤粉在回流区内的停留时间,会促使含氮组分从煤粉颗粒中释出,并通过这些组分与碳氢基团和其它中间产物对NOx进行还原反应,使NOx减少,因此虽然在有热回流的条件下着火提前,炉温升高,使热力NOx增加,但在固态排渣煤粉炉中,这部分NOx仅占NOx总量的15%左右,而燃料中氮生成的NOx要占85%左右,所以总的NOx是减少的。
·14·锅 炉 制 造 总第179期3 数值模拟计算结果与比较对湘潭电厂B 厂300MW 锅炉的双通道燃烧器进行了数值模拟计算。
3.1 燃烧器出口截面的炉内温度场图5(a ) 双通道燃烧器炉内温度分布 图5(b )直流燃烧器炉内温度分布 图5(a )、(b )分别为双通道燃烧器和直流燃烧器在炉膛横截面上的温度分布。
双通道燃烧器由于存在高温回流区,煤粉着火快、燃烧迅速,因此,双通道燃烧器炉膛横截面上的高温区明显大于直流燃烧器的高温区。
由图6(a )、(b )可知,对于双通道燃烧器,由于高温回流区的存在,燃烧器出口区域温度水平高,所以,在燃烧器区域,温度水平较高,火焰充满程度较直流燃烧器高。
图6(a )双通道燃烧器炉内温度分布 图6(b )直流燃烧器炉内温度分布3.2 热力NOx分布图7(a )双通道燃烧器热力NOx 分布 图7(b )直流燃烧器热力NOx 分布 采用双通道燃烧器后炉膛温度水平升高,同时热力NOx 增加;炉膛出口处热力NOx 为309.04mg /m 3(O 2=3%),而没有双通道燃烧器时为236.6mg /m 3(O 2=3%),两者之差为72.44mg /m 3,即升高了23.44%。
3.3 总的NO x 分布采用双通道燃烧器后,虽然热力NOx 增加,但是燃料NOx 是降低的,所以总的NOx 是降低·15·第1期 黄 伟,等:大速差射流型双通道自稳式煤粉燃烧器的高效低NOx 燃烧特性分析的。
图8所示为734.7mg /m 3。
无双通道燃烧器时为859.3mg /m 3。
即采用双通道燃烧器后,总的NOx 降低了124.6mg /m 3,降低了14.4%。
这是由于采用双通道燃烧器的燃料NOx 由622.7mg /m 3降至425.66mg /m 3,减少了197.04mg /m 3,即减少了31.64%。
图8(a )双通道燃烧器NOx 分布 图8(b )直流燃烧器NOx 分布4 运行实绩湘电厂B 厂300MW 锅炉经过高效低NOx 改造及调整后,目前锅炉NOx 排放量仅680_720mg /m 3,锅炉效率达92%。
从下表可看出,与国内其它电厂比较,燃用贫煤时在采用双通道燃烧器、WR 燃烧器及分级送风条件下NOx 排放比未采用双通道燃烧器条件下锅炉NOx 排放量明显偏低。
电厂炉号煤种NOx 控制措施燃料N /%NOx /mg ·m -3(O 2=6%)黄台电厂#7#8贫煤WR 燃烧器、分级送风0.86920742华鲁电厂#1#2贫煤PM 燃烧器、分级送风、二次风偏置0.85787918汉川电厂#1#2贫煤WR 燃烧器、分级送风1.05783744阳逻电厂#1贫煤WR 燃烧器、分级送风1.1850湘潭电厂B 厂#1、#2贫煤双通道燃烧器、WR 燃烧器、分级送风1.15680～7205 结束语大速差射流型双通道自稳式煤粉燃烧器除具有稳定燃烧、防止结渣、煤种适应性好等特点外,还具有高效和低NOx 特性;大速差射流型双通道煤粉燃烧器主要根据热烟气回流原理,来实现既强化煤粉着火提高燃烧效率又降低NOx 的目的。