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烟气再循环条件下链条锅炉燃烧及NO_x生成特性研究

徐力  
【摘要】:燃煤工业锅炉占我国工业锅炉总量80%以上;链条锅炉是我国工业锅炉燃烧设备的主要方式,存在量大面广、排放污染物难于集中处理等特点,因此经济有效地降低链条锅炉NO_x排放,对于减轻大气污染具有重要意义。 烟气再循环是一种有效的低氮燃烧技术,但已有文献中并没有链条锅炉采用烟气再循环技术的具体参数,因此开展烟气再循环对链条锅炉层燃特性影响的研究则显得十分必要。 本文利用配气模拟循环烟气,在单元体炉试验台上,按照链条锅炉典型燃烧区间划分,研究了烟气再循环对挥发分析出区、主燃区、焦炭燃烧区和燃烬区煤燃烧特性和NO_x生成特性的影响规律,提出了本文试验条件下最优烟气再循环运行参数。 首先,在单元体炉上,研究了全程通入模拟循环烟气条件下煤的层燃特性,重点研究了烟气再循环对煤层表面温度、各气体组分浓度(特别是NO气体)、燃煤消耗质量和单位燃煤消耗质量释放NO浓度等参数的影响。试验发现从挥发分析出区开始通入模拟循环烟气,煤层表面升温曲线向后偏移,煤层着火推迟,着火拐点弱化。20%再循环率工况的主燃区、焦炭燃烧区和燃烬区整体单位燃煤消耗质量释放NO浓度较原始工况下降了41.8%。 随后,研究了分段通入模拟循环烟气条件下煤的层燃特性,重点考察了烟气再循环率对煤层燃过程中燃烧特性和NO生成特性影响。通过比较燃煤消耗质量和单位燃煤消耗质量释放NO浓度,认为在本文试验条件下,20%烟气再循环率是最优烟气再循环率运行参数,既能有效降低固体不完全燃烧损失,又能降低NO排放。 本文为探索一种有效的工业锅炉低氮燃烧方法提供理论基础和试验依据,提出的优化运行参数可以为技术示范提供有价值的参考。


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