我國是世界上難燃煤(無煙煤和貧煤)儲量豐富的國家之一,W火焰鍋爐作為燃用難燃煤的主力爐型已得到廣泛發(fā)展。哈爾濱工業(yè)大學研發(fā)的多次引射分級燃燒技術由于其在爐膛穩(wěn)燃、降低NOx和飛灰可燃物等方面表現(xiàn)出較強優(yōu)勢,已逐步得到推廣應用。為了更好的設計和優(yōu)化W火焰鍋爐燃燒技術及運行參數(shù),降低NOx和飛灰可燃物,本文以某電廠二期300MW亞臨界W火焰鍋爐為研究對象,該鍋爐目前存在NOx排放高(896~1226mg/m3(6%O2))和飛灰可燃物含量高(8%)的問題,需進行低氮燃燒技術改造。本文借助數(shù)值模擬的方法首先研究了不同燃燒技術下爐內(nèi)燃燒及NOx生成特性,分析了存在問題的原因;其次對該鍋爐應用多次引射分級燃燒技術時進行了參數(shù)優(yōu)化研究。將英巴燃燒技術下數(shù)值模擬結果與工業(yè)試驗結果進行對比分析,結果表明模擬值與試驗值誤差較小,驗證了數(shù)值模擬模型及網(wǎng)格劃分的合理性。不同燃燒技術下研究結果表明:英巴燃燒技術下爐內(nèi)流場及溫度場都略有偏斜,顆粒對前墻側有沖刷,爐膛出口飛灰可燃物含量和NOx排放量較高,分別為959.80mg/m3(6%O2)和9.47%。某公司燃燒技術下爐膛形成對稱流場和溫度場,但是拱上氣流下射深度較淺,爐膛出口飛灰可燃物含量和NOx排放量相對較高,分別為793.30mg/m3(6%O2)和6.69%。多次引射分級燃燒技術下不同三次風下傾角度研究結果表明:除了三次風傾角為15°外,其余工況在下爐膛形成對稱的流場和溫度場。隨著三次風傾角從15°增大到40°,氣流下沖深度越大,濃煤粉氣流著火越早,爐膛出口NOx排放先增加后減少,最后有所回升。三次風傾角從15°增加到35°時,爐膛出口飛灰可燃物含量從6.02%下降到4.19%,三次風傾角繼續(xù)增大到40°時,為4.23%。當三次風傾角為35°時,爐膛出口NOx排放量和飛灰可燃物含量最低;在三次風傾角為35°的基礎上,不同二、三次風率研究結果表明:各工況下均在下爐膛形成對稱的流場及溫度場,爐膛出口飛灰可燃物含量均維持在一個較低的水平,均值4.289%。隨著二次風率從30.54%增加到42.54%時,拱上氣流下沖深度減小,濃煤粉氣流著火距離減小,爐膛出口NOx排放量先減小后增大。當二次風率為36.54%時,爐膛出口NOx排放量較低、飛灰可燃物含量最低,分別為675.92mg/m3(6%O2)和4.19%。綜合考慮,在多次引射分級燃燒技術下,推薦三次風下傾角度為35°,二次風率為36.54%,相應的三次風率為21.99%,此時,與原鍋爐相比爐膛出口NOx排放量和飛灰可燃物含量分別降低了29.58%和55.76%。
【學位單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TM621.2
【部分圖文】：

圖 1-1 爐膛結構及爐內(nèi)燃燒原理示意圖 型火焰燃燒組織方式對于燃燒低揮發(fā)分煤方面：煤粉氣流在拱部二次風和拱下三次高溫停留時間較長，促進煤粉的燃盡；前粉氣流進行加熱，促進了煤粉的著火和穩(wěn)和側墻敷設一定面積的衛(wèi)燃帶，使煤粉著和穩(wěn)燃；拱部二次風和拱下三次風逐級補的同時降低燃燒區(qū)域 NOx 的生成[18]。這煤領域有著不可替代的作用，從而使其在爐的分類鍋爐由傾角為 25 度的爐拱將爐膛分為上、下爐次風噴口靠近爐膛前后墻布置[10,15]。其配風量比通常為 30%:70%[20]。A、B 層二次C 層二次風為油二次風，拱下的 D、E、

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文風以及下傾的拱下三次風依次攜帶下射，延長其時間，保證煤粉的高效燃盡。燃燒原理：（a）將拱部二次風分為內(nèi)、外二次風的時間，從而使?jié)饷悍蹥饬髟谌毖鯒l件下著火度和低氧氛圍中的時間，抑制 NOx 的生成；（b拱上二次風率減少，從而使燃燒初期煤粉較長時初期 NOx 的生成；（c）在爐膛喉口處布置燃盡燒，進一步降低 NOx 的生成。渣原理：（a）將弄煤粉氣流靠近爐膛中心布置之間一次又內(nèi)二次風、乏氣風和外二次風，直接后墻造成的沖刷，有效避免了爐膛前后墻的結渣；前后墻之間布置外二次風，進一步阻隔濃淡煤粉；（c）在下爐膛前后墻布置下傾三次風，當拱上次風因被壓迫而使其沿著冷灰斗壁面下射，有效

網(wǎng)格劃分（4號鍋爐原結構）

【參考文獻】

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本文編號：2831320