高速煤粉燃烧器大占比掺烧秸秆共燃烧试验研究

摘要

为了研究煤粉工业锅炉大占比掺混生物质的燃烧特性和NOx排放特点,以高速煤粉燃烧器为研究对象,在型号为WNS的6 t/h蒸汽锅炉系统上进行试验研究,燃料为秸秆和神府烟煤混合粉体.首先研究混合燃料在高速煤粉燃烧器中的燃烧稳定性,其次研究掺混占比、锅炉负荷及空气分级对燃烧和NOx的影响.研究结果表明:不对燃烧器做任何改动,不同占比的混合燃料均能够在燃烧器中着火和稳燃,工况4条件下锅炉从点火到额定负荷只需26 min,燃烧器观火孔处火焰橘红色,炉尾火焰亮红色,锅炉运行氧含量与炉膛压力波动平稳;当深度空气分级时,三次风达到总风量的质量浓度50％,秸秆占比为0时的NOx最低排放质量浓度为420 mg/m3左右,飞灰热值5525 kJ/kg;秸秆占比分别为50％和70％时NOx最低排放质量浓度为110～120 mg/m3,飞灰热值2511～2930 kJ;秸秆占比为100％时NOx最低排放质量浓度为200 mg/m3,飞灰热值为0,表明大占比掺混生物质有利于提高深度空气分级时的燃烧效率和低氮效果;当锅炉负荷从4 t/h提高到6 t/h,掺混秸秆占比为50％和70％的混合燃料燃烧和低氮效果变优,燃用纯秸秆粉体NOx排放质量浓度从135 mg/m3增加到218 mg/m3;二次风是影响NOx排放的决定性因素,以50％掺混占比的混合燃料为例,使用空气分级技术,100％负荷时锅炉二、三次风阀开度分别为27％和100％,NOx初始排放质量浓度从417 mg/m3降低到182 mg/m3,80％负荷时锅炉二、三次风阀开度分别为20％和70％,NOx初始排放质量浓度从711 mg/m3降低到205 mg/m3.