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采用天然气再燃技术降低煤粉锅炉NOx生成的冷模试验研究

詹跃航  
【摘要】: 本文论述了在四角切圆燃烧煤粉锅炉上采用天然气再燃技术降低NOx排放时的炉内气流混合特性。在自行设计和建造的锅炉冷态试验台上,采用测量炉内温度场以模拟炉内浓度场的试验方案,应用计算机数据采集系统和计算机数据分析处理软件,对炉膛再燃区内再燃风(热空气)与炉内主气流(室温空气)混合后的炉内混合特性(温度分布)进行了较系统的测量,经数据处理而得到了模拟天然气射流与炉内主气流的混合特性。 重点试验研究了不同再燃喷嘴布置方案(前后墙布置和四角切圆布置)、不同布置高度、不同喷射风量、不同的混合时间等参数下的炉内混合特性一并对试验结果以及下一步的工业应用前景进行了分析和总结。 本文主要得出以下结论: (1)在四角切圆燃烧锅炉上采用天然气再燃技术时,输送天然气所需的烟气再循环率有一个最佳值,其值应在5%至7%之间。 (2)根据冷态试验结果,并考虑到实际锅炉炉内空气动力场的稳定性,对四角切圆燃烧煤粉锅炉,再燃风喷口设置方式应采用四角布置方式为宜。 (3)如果利用天然气再燃技术进行锅炉改造,也可考虑采用原三次风口喷入再燃风方式,但必须对原三次风喷口形状和截面积进行改动,并调整原三次风口角度。三次风改由燃尽风口喷入。 (4)根据对再燃区内混合效果的研究,燃尽风口的位置应布置在相对较高的区域,在本论文所参照的100MW原型锅炉上应布置在距再燃风口至少2.5m处。


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