58 MW煤粉工業鍋爐空氣分級燃燒試驗研究

作者：牛芳

摘要：加快推進燃煤工業鍋爐環保改造,有效降低煤粉工業鍋爐大氣污染物排放量,特別是降低NO x排放迫在眉睫。空氣分級燃燒技術是一種減排效果顯著,改造成本較低的低氮燃燒技術,已在電站鍋爐得到成功應用。為考察空氣分級燃燒技術在煤粉工業鍋爐上應用效果,以煤科院某58 MW煤粉工業鍋爐空氣分級改造項目為研究對象,通過在側墻上布置6個火上風噴口,實現空氣分級燃燒。通過工程試驗,采用特制水冷取樣槍以及耐高溫煙氣分析儀,測量了該鍋爐原工況(不采用火上風)與分級燃燒(采用火上風)工況下,爐內3個不同截面(每個截面10個取樣點)以及雙錐燃燒器內6個測點處煙氣溫度及煙氣組分。結果表明,分級燃燒工況下,雙錐燃燒器內在x=0.3 m測點后形成了高溫、強還原性氣氛,有效抑制了燃燒初始階段NO x的生成。這是因為分級工況下雙錐燃燒器內氧氣被迅速消耗,焦炭燃燒反應速率顯著下降,焦炭氣化反應明顯增強,故形成了較強的還原性,有效遏制了NO x的生成。爐內不同截面煙氣溫度及組成變化規律表明,原工況煙氣溫度分布整體呈現燃燒器射流中心高、外側低的趨勢,氧含量分布與溫度分布趨勢相反,而分級工況受雙錐燃燒強還原性高速火焰以及火上風噴射的影響,截面溫度波動較大,中間截面呈現燃燒器射流中心偏低的現象。分級工況在爐內形成明顯的還原區,且表現為燃燒器射流中心CO濃度高、外側低的現象,有效降低了爐內NO x生成。58 MW煤粉工業鍋爐火上風空氣分級低氮改造,在雙錐燃燒器及爐內創造了合理的貧氧還原區,具有良好的低氮效果。

發文機構：煤科院節能技術有限公司 煤炭資源高效開采與潔凈利用國家重點實驗室 國家能源煤炭高效利用與節能減排技術裝備重點實驗室

關鍵詞：空氣分級燃燒煤粉工業鍋爐熱態air-staged combustionpulverized coalindustrial boilerheat state

分類號： TK16[動力工程及工程熱物理—熱能工程]