应用浓缩型XCL旋流燃烧器的600MW褐煤锅炉低氮排放的研究

摘要

目前，我国的大气污染呈现以灰霾和光化学烟雾为特征的复合型污染。灰霾和光化学烟雾，都与NOx的大量排放有关。火力发电厂煤粉燃烧会生成大量NOx，其排放是造成大气污染的一个重要因素，因此如何减少火力发电厂NOx的生成一直是是解决大气污染的研究重点。褐煤是我国火力发电厂的主要燃料之一，其燃烧会生成大量NOx，因此研究如何降低褐煤发电机组NOx的生成是目前迫切需要解决的问题。
　　本文以某电厂600MW褐煤锅炉为研究对象，探讨如何降低NOX的生成。本文研究分析了发电厂煤粉燃烧生成NOx的机理及国内外降低NOX生成的方案，结合该电厂实际情况，提出了降低NOX生成的方案。即通过更换浓缩型XCL旋流燃烧器来调整一次风率与二次风率的配比，降低了二次风率，同时保证在降低二次风率的前提下合理组织燃烧。由于二次风率降低，燃尽风率得到增加，使主燃烧区域形成还原性氛围，以达到降低NOx生成的目的。
　　本文针对该项目降低NOX生成改造方案进行了数值模拟，计算分析了600MW褐煤锅炉改造前后两个工况的速度场、温度场、O2浓度分布、CO浓度分布和NOX浓度分布。通过对数值模拟计算得出的两组数据的比较，可以看出通过优化燃烧器二次风、燃尽风的风量配比，增加燃尽风率，可以有效降低NOx的生成。这个结果与之前改造方案理论分析的结果相符，证实了该改造方案是可行的。
　　本文通过对600MW褐煤锅炉的燃烧调整试验，得出了锅炉运行氧量、燃尽风率、燃烧器外二次风叶片角度等运行参数对锅炉NOX排放、CO排放、飞灰可燃物和锅炉效率的影响，并得到了600MW褐煤锅炉的最佳运行参数。在保证锅炉效率不降低的情况下，锅炉NOX排放可控制在283.4mg/m3。改造后，锅炉NOX生成量显著降低。

目录

第1章 绪论

1.1 研究课题的背景和意义

1.2 600MW褐煤发电锅炉燃烧技术现状

1.3 低氮氧化物燃烧技术现状

1.4 课题研究的内容

第2章 600MW褐煤锅炉降低NOx生成方案研究

2. 1 情况简介

2.2 NOx排放高的原因分析及降低NOx排放方案的提出

2.3 项目降低NOx生成改造方案

2.4 本章小结

第3章 降低NOx生成方案的数值模拟研究

3.1 数值模拟计算模型

3.2 模拟对象

3.3 煤质分析和工况设置

3.4 数值模拟模型网格无关性验证和正确性验证

3.5数值模拟结果与分析

3.6本章小结

第4章 600MW褐煤锅炉低氮改造后燃烧及氮氧化物排放特性试验研究

4.1 试验所需仪器

4.2 试验内容

4.3 试验需测试的项目及方法

4.4 试验结果与分析

4.5 调试试验结果与数值模拟结果对比分析

4.6 本章小结

结论

参考文献

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致谢

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