高溫管式爐中煤粉恒溫燃燒過程中NO-,x-和SO-,2-釋放特性研究.pdf

1、本文研究了各種因素包括煤種，燃燒溫度，氧濃度對(duì)Nox釋放的影響為低Nox減排技術(shù)中各中參數(shù)的控制提供一定參考。 采用一維臥式爐研究煤粉的燃燒熱解特性一直被廣泛應(yīng)用，但大部分此類實(shí)驗(yàn)的溫度范圍都較低，而煤粉爐內(nèi)燃燒溫度大多較高。本文采用了最高溫度可以達(dá)到1700℃的臥式爐實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行煤粉燃燒試驗(yàn)研究，在供氧量保持一定的前提下，檢測(cè)反應(yīng)器出口煙氣的成份隨燃燒時(shí)間的變化關(guān)系，以得出氧的消耗，CO生成釋放，NO生成釋放，SO2生成釋放之

2、間的動(dòng)態(tài)關(guān)系。為了研究不同煤種的上述氣體的釋放特性，本文選取了神華煤，陽泉煤，褐煤以及臨汾煤四種典型煤種作為燃燒煤種。 通過對(duì)四種煤在爐膛溫度為1000℃到1600℃的燃燒過程中煙氣組分隨時(shí)間的變化關(guān)系的測(cè)量發(fā)現(xiàn)，隨著爐膛溫度的上升，爐膛溫度的升高使燃燒更加劇烈，煤內(nèi)可燃物的劇烈燃燒使煤粉中氮的釋放氧化提前，NO生成的速率加快，NO釋放所需時(shí)間縮短。煤種在燃燒過程中燃料氮轉(zhuǎn)化為NO的轉(zhuǎn)化率隨著爐膛溫度的變化關(guān)系和煤種中的揮發(fā)份含

3、量以及固定碳含量均有關(guān)系，對(duì)于神華和臨汾兩種揮發(fā)份和固定碳含量都高的煤種來說，燃燒過程中燃料氮轉(zhuǎn)化為NO的轉(zhuǎn)化率隨著爐膛溫度升高有所下降。對(duì)于像褐煤這樣揮發(fā)份含量過高而固定碳含量低的煤種來說，燃燒過程中燃料氮轉(zhuǎn)化為NO的轉(zhuǎn)化率卻隨著爐膛溫度升高而上升。對(duì)于陽泉這種揮發(fā)份含量較小的煤種來說，燃料氮轉(zhuǎn)化為NO的轉(zhuǎn)化率隨著爐膛溫度的升高變化不大。 氧濃度對(duì)燃料型Nox生成有重要影響。一般認(rèn)為，揮發(fā)份含量較高的煤種在爐膛整體空氣分級(jí)燃燒

4、技術(shù)中會(huì)達(dá)到更好的減排效果。而像陽泉煤等低揮發(fā)份的無煙煤是不能應(yīng)用爐膛整體空氣分級(jí)的。本文研究了四種煤粉在低氧濃度10％和5％下Nox釋放特性，發(fā)現(xiàn)低氧燃燒對(duì)于陽泉煤種的Nox生成也有較高的抑制作用。 對(duì)于無煙煤、貧煤等低揮發(fā)分煤,為保證這些低揮發(fā)分煤的穩(wěn)燃，燃盡，爐內(nèi)燃燒區(qū)要保證很高的燃燒環(huán)境溫度，高的燃燒環(huán)境溫度卻可能會(huì)帶來熱力型Nox的生成量增加。另外，若爐膛中采取空氣分級(jí)等Nox減排技術(shù)，不僅會(huì)帶來區(qū)域燃燒溫度的下降，由

5、此帶來的氧濃度的下降是否在影響燃料型NO生成量的同時(shí)影響爐膛中熱力型NO的生成量也有待研究。本文通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)煤種的熱力型Nox占總生成Nox的比例與煤粉的爐內(nèi)停留時(shí)間有關(guān)，必須結(jié)合爐膛內(nèi)煤粉的燃燒情況來討論。另外，通過降低供氧濃度發(fā)現(xiàn)，氧濃度的下降對(duì)熱力型Nox的生成有明顯抑制作用。 燃煤鍋爐為了降低SO2排放，常采用爐內(nèi)噴鈣脫硫技術(shù)。脫硫劑的加入是否會(huì)影響Nox生成還存在爭(zhēng)議。另外，溫度對(duì)脫硫效果也有影響。本文采用氧化鈣作為脫