【摘要】：低階煤熱解或氣化的副產(chǎn)品半焦、殘?zhí)繉儆凇俺蛽]發(fā)分碳基燃料”,通常揮發(fā)分含量小于8%,遠低于常規(guī)煤炭所含揮發(fā)分。采用傳統(tǒng)技術(shù)燃燒這些燃料時,會遇到著火點高、燃盡困難、NOx排放高等問題。本文將以神木半焦和氣化殘?zhí)繛橹饕芯繉ο?在30 kW循環(huán)流化床預(yù)熱燃燒試驗臺上采用不同型式和不同運行參數(shù)的高溫燃料噴口,研究了超低揮發(fā)分碳基燃料的預(yù)熱燃燒特性及污染物的排放控制特性。論文研究了超低揮發(fā)分碳基燃料經(jīng)高溫預(yù)熱后的燃料特性變化;分析了配風(fēng)方式、二次風(fēng)射流方式、位置等操作因素對超低揮發(fā)分碳基燃料預(yù)熱燃燒特性和NOx排放特性的影響;研究了預(yù)熱燃燒器中添加石灰石對SO2排放的影響。熱解半焦和氣化殘?zhí)吭陬A(yù)熱燃燒過程中,燃料預(yù)熱階段氣化殘?zhí)亢蜕衲景虢沟膿]發(fā)分轉(zhuǎn)化率分別為63.4%和78.4%;固定碳的轉(zhuǎn)化率分別為40.3%和47.7%,神木半焦燃料中有3 6.2%的煤氮發(fā)生了轉(zhuǎn)化。針對同軸射流噴口的研究表明:改變內(nèi)、外二次風(fēng)配比,燃燒室沿程溫度變化趨勢基本一致,且對NOx排放帶來影響規(guī)律也基本一致�？捎每偠物L(fēng)風(fēng)量來作為試驗中的參考因素,在總二次風(fēng)風(fēng)量當(dāng)量比為0.5左右時,能有效減少NOx的排放。燃燒室頂部溫度變化與二次風(fēng)流通面積變化有關(guān),兩者變化幅度相同。還原區(qū)長度過短會造成燃燒室頂部溫度劇烈下降。還原區(qū)長度為500 mm時,NOx排放最低,達到110 mg/m3(6%02)。同時分級燃燒技術(shù)能有效降低NOx排放,減排幅度在57%以上。針對外擴型噴口的研究表明:采用直射流比采用30°偏角的斜射流NOx排放更低。NOx排放濃度分別為99.7 mg/m3(6%O2)與 152.3 mg/m3(6%02)。高溫燃料噴口加裝鈍體試驗,燃燒室頂部溫度比不加鈍體時的頂部溫度高了200℃左右,可使燃燒室頂部升溫速率加快約43%左右,但是對NOx排放并沒有明顯的影響。針對氣化殘?zhí)窟M行的預(yù)熱過程添加石灰石脫硫試驗研究表明:當(dāng)Ca/S摩爾比分別為0、1和2時,燃燒煙氣中SO2排放分別為1428、1167和676 mg/m3,通過在預(yù)熱燃燒器中添加石灰石能有效降低燃燒煙氣中SO2排放濃度,且隨著Ca/S摩爾比的增加,脫硫效率增加。
【圖文】：

超低揮發(fā)分碳基燃料預(yù)熱燃燒特性及污染物控制試驗研宄間煤氮轉(zhuǎn)化遷移造成直接影響。國內(nèi)外還使用Ｗ型燒技術(shù)等多種方式，對無煙煤的燃燒問題進行解決。爐膛燃燒技術(shù)［２２］，使用的實驗器材一一Ｗ型火焰鍋要大出上部燃燒室８０％￣１２０％。其爐頂拱使用前后突有煤粉噴嘴，噴射過程是向下進行的。若是煤粉氣流次風(fēng)，則會偏折向上方，從而會形成Ｗ型火焰［２３］。逡逑

＾＼＼＼邋Ｍ．＾二次風(fēng)逡逑轉(zhuǎn)氣淶逡逑圖１－１邋Ｗ型火焰鍋爐結(jié)構(gòu)示意圖［２３］逡逑Ｆｉｇ邋１－１．邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｏｆ邋Ｗ邋ｔｙｐｅ邋ｆｌａｍｅ邋ｂｏｉｌｅｒ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ逡逑四角切圓燃燒技術(shù)［２４］是當(dāng)前電站鍋爐中最廣泛應(yīng)用，同時已經(jīng)非常成熟的一逡逑種技術(shù)。在此過程中，煤粉燃燒器將被設(shè)計于爐膛四個角落，出口氣流都會朝著逡逑爐膛核心形成一個虛擬圓（見下圖）。各角內(nèi)設(shè)計的燃燒器配設(shè)出煤粉，隨后會逡逑感受到源于上游鄰角溫度很高猛烈燃燒的火焰加熱、沖擊，就會立刻燃燒。考慮逡逑到爐內(nèi)煙氣逐步轉(zhuǎn)動提升，火焰行程較長，因此煤粉能夠更長時間停留，因此有逡逑利于充分燃盡煤粉。但國內(nèi)一些電廠采用四角切圓燃燒鍋爐燃用無煙煤時燃燒狀逡逑況并不理想［２５］，有的鍋爐燃燒不穩(wěn)定，用衛(wèi)燃帶改善燃燒穩(wěn)定性時又易使鍋爐結(jié)逡逑焦［２６］。逡逑４逡逑
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院工程熱物理研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X701

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本文編號：2664775