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燃用烟煤链条锅炉NOx生成特性研究

赵来福  
【摘要】:随着环保形势日趋严峻,燃煤工业锅炉作为煤炭消费的主要对象之一,其NO_x排放问题日益受到关注。同时,燃煤工业锅炉具有烟气低空排放,与居民区、企事业单位混杂等特点,其NO_x排放问题对于城市环境显得尤为重要。目前,燃煤工业锅炉NO_x排放问题的研究仍很少。因此,有必要开展相关的研究,为开发燃煤工业锅炉低NO_x燃烧技术提供支撑。 本文研究手段是工业试验和单元体炉试验。工业试验采用热电偶和德图气体分析仪测量炉内煤层温度及析出气体等信息。单元体炉试验采用热电偶、称重传感器和便携式FTIR采集煤层温度、失重和析出气体等信息。 本文研究了某一典型链条锅炉炉内的NO_x析出规律。研究中比较了工业试验和单元体炉试验的结果,证实了单元体炉试验研究链条锅炉NO_x析出规律的有效性。燃烧过程NO_x析出浓度和各燃烧区域单位煤耗平均NO_x析出量与煤层上方O2浓度变化趋势一致,呈双峰分布。工业试验对比试验中,Ⅰ区单位煤耗平均NO_x析出量为5.44mg/g,Ⅱ区为2.94mg/g,Ⅲ区为3.69mg/g,Ⅳ区为7.44mg/g。 鉴于分层给煤方式的广泛应用,研究了分层给煤条件下有氧热解燃烧和无氧热解燃烧时煤层NO_x析出规律。研究发现,无氧热解燃烧试验110mm煤层厚度工况NO_x析出量为270mg,折算析出量392mg,仅为同等煤层厚度有氧热解燃烧试验的15%-21%。在考察煤层厚度对于无氧热解燃烧过程NO_x析出规律的影响时,比较得出,煤层厚度为110mm时NO_x析出量最少,煤层厚度为150mm时其次,为461mg(未折算),煤层厚度为80mm时NO_x析出量远多于150mm工况和110mm工况。分层给煤条件下,煤层各燃烧区域单位煤耗平均NO_x析出量变化趋势与工业试验对比试验结果一致。


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