风温对0.5MW中心给粉燃烧器燃烧影响的中试试验研究

摘要

国内火电厂现有的燃烧器多数采用国外引进的低NOX燃烧器技术,而这些燃烧器大多不适合于我国火电厂燃用煤质偏差、煤种多变以及混烧严重的特点,产生了煤粉燃尽率偏低、低负荷下稳燃困难、水冷壁高温结渣以及NOX排放过高等一系列问题。为此,研究出适合我国煤粉特性的高效低NOX燃烧器技术至关重要。
　　中心给粉旋流燃烧器综合了空气分级燃烧技术和煤粉浓缩分级燃烧技术,它可以在保证煤粉喷入炉膛后顺利着火并稳定燃烧的情况下,NOX生成量显著降低,同时煤粉的燃尽率也比较高。本文通过对现有0.5MW中心给粉旋流燃烧器热态试验台进行改造,研究了不同一二次风温下对中心给粉旋流燃烧器在炉膛内的主燃区、燃尽风区以及炉膛中心线轴向区域煤粉燃烧特性及NOX生成特性的影响。
　　在一二次风质量流量不变的情况下,改变一二次风温度也就改变一二次风的密度,这样一二次风速将随之改变。这样将严重影响着中心给粉旋流燃烧器喷口区域空气动力场。
　　研究发现,在保证燃烧器结构参数不变的情况下,当一次风温度从100℃升到200℃的时候,煤粉着火提前,火焰中心位置提高,主燃区温度随之提高,炉膛尾部烟气温度有所降低,炉膛尾部NOX排放量从459mg/m3@6％O2降低到了413mg/m3@6%O2。当一次风温度升高到300℃的时候,由于一次风速从11.2m/s增加到了17.2m/s,一次风速提高了将近1.5倍,使得中心回流区后移,煤粉着火相比于一风温度为100℃时反而推迟,主燃区温度也较之偏低,炉膛尾部烟气温度反而较高,并且炉膛尾部NOX排放量反而升高到了466mg/m3@6%O2。
　　研究发现,在保证燃烧器结构参数不变的情况下,当二次风温度从300℃升到400℃的时候,煤粉着火显著提前,主燃区CO含量迅速提高,火焰中心位置也向上移动,炉膛出口烟气温度也从739℃降低到了603℃,炉膛尾部NOX排放量从459mg/m3@6%O2降低到了390mg/m3@6%O2。

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第1章 绪 论

1.1课题背景

1.2烟气脱硝技术

1.2.1选择性非催化还原法（SNCR）

1.2.2选择性催化还原法（SCR）

1.3低NOx燃烧技术

1.3.1空气分级燃烧技术

1.3.2燃料分级燃烧技术

1.3.3烟气再循环燃烧技术

1.3.4高温低氧燃烧技术

1.3.5低NOx燃烧器技术

1.4中心给粉旋流燃烧器的提出与研究现状

1.5本章小结

第2章 0.5MW中心给粉旋流燃烧器热态试验系统介绍及改造

2.1中心给粉旋流燃烧器介绍

2.2热态试验系统介绍及改造

2.2.1炉膛主体介绍

2.2.2给粉系统介绍

2.2.3供风系统介绍及改造

2.2.4点火系统介绍

2.2.5仪控系统介绍

2.3测量系统介绍

2.3.1温度测量

2.3.2烟气成分测量

2.3.3灰分抽取

2.4本章小结

第3章 一次风温对中心给粉旋流燃烧器燃烧特性的影响

3.1试验用煤

3.2一次风温对中心给粉旋流燃烧器燃烧特性的影响

3.2.1试验参数

3.2.2 试验结果及分析

3.3本章小结

第4章 二次风温对中心给粉旋流燃烧器燃烧特性的影响

4.1试验参数

4.2试验结果及分析

4.3本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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