燃用劣质煤低NOx旋流燃烧器研究

论文摘要

燃煤污染物中NOx是大气污染的重要来源,其控制技术比较多。从脱硝效率,总体改造费用和后期运行费用上对比各种脱硝技术,低NOx燃烧器技术具有很好的竞争优势。国内电厂动力用煤大多是劣质煤,劣质煤不宜着火燃尽,其NOx排放较难控制,因此在保证稳燃性能的基础上,开发一种适用于劣质煤燃烧的低NOx燃烧器具有重要理论意义和工程应用价值。本文对原型燃烧器进行开放空间的冷态实验,测试冷态场三个矢量速度在垂面上的分布,分析影响回流区大小的工况因素以及速度衰减情况,并对其开展单角炉热态实验,用便携红外分析仪测量不同配风工况下NO沿炉膛分布情况,不同实验煤种下NO沿炉膛分布情况,以及CO、HCN、CH4、CO2、O2和炉膛温度水平。冷、热态实验结果表明:中心风对回流区的影响最大,其次是内二次风,外二次风影响最小,回流区大小直接影响到NO排放和炉温度水平;低阶煤挥发分NO析出量较多,而劣质煤焦炭型NO析出量较多;CO对NO的影响呈反向作用,表明CO对NO具有一定的还原作用;炉膛温度越高, NO的排放越高,反之亦然。在原型燃烧器的冷、热态实验基础上,本文又提出LN-B改进型低NOx旋流燃烧器,二次风包括旋流内二次风、旋流中二次风和直流外二次风,相应减小中心风量,使其仅作为油风使用。在单角炉上开展LN-B改进型低NOx旋流燃烧器性能测试,结果表明:对于贫煤和褐煤,沿程和炉膛出口NO比较低,比原型燃烧器脱NO效率分别提高62.8%和66.4%。且贫煤在炉膛温度较低情况下,能稳定燃烧,煤粉着火提前。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• X 的生成机理'>1.2 燃煤NO_X的生成机理
• X 的控制技术'>1.3 燃煤NO_X的控制技术
• X 燃烧器的研究进展'>1.4 国内外低NO_X燃烧器的研究进展
• 1.5 课题的提出及研究内容
• 2 原型燃烧器冷态实验研究
• 2.1 冷态模化理论
• 2.2 相似与模化
• 2.3 冷态实验设计
• 2.4 实验结果分析
• 2.5 本章小结
• 3 原型燃烧器热态实验研究
• 3.1 实验模化条件及燃烧器设计参数
• 3.2 燃烧器热态实验装置及实验方法
• 3.3 实验煤质分析
• 3.4 热态实验工况
• 3.5 实验结果分析
• 3.6 本章小结
• X 旋流燃烧器设计'>4 LN-B 改进型低NO_X旋流燃烧器设计
• X 旋流燃烧器的设计原理'>4.1 低NO_X旋流燃烧器的设计原理
• 4.2 新型燃烧器的设计计算参数
• X 燃烧器的3D 图'>4.3 新型低NO_X 燃烧器的3D 图
• 4.4 本章小结
• X 旋流燃烧器热态实验研究'>5 LN-B 改进型低NO_X旋流燃烧器热态实验研究
• 5.1 热态实验台架
• 5.2 实验煤种分析
• 5.3 实验工况表
• 5.4 原型燃烧器实验结果及分析
• X 旋流燃烧器热态实验'>5.5 LN-B 改进型低NO_X旋流燃烧器热态实验
• 5.6 本章小结
• 6 全文总结及展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 后续工作及展望
• 致谢
• 参考文献