高温预热氨煤掺混MILD燃烧反应特性

作者：罗俊伟; 张泽武^*; 查小健; 赵征鸿; 杨龙; 张立麒

来源：华南师范大学学报(自然科学版), 2023, 55(05): 31-38.

• 低碳燃烧
• 氨煤共燃
• 高温预热
• NOx转化

氨煤掺混燃烧技术是一种快速且有效可行的燃煤电厂大规模源头CO2减排技术。为了克服氨煤掺混燃烧稳定性差的技术问题，提出一种将先进的MILD燃烧技术应用于氨煤混烧并用于高温预热烟气强化氨煤燃烧新策略。利用ANSYS-FLUENT软件探究了不同预热温度(1 173～1 923 K)对氨煤掺混燃烧反应特性的影响。结果表明：随着预热温度的增加，燃烧高温区向燃烧器出口方向移动。当预热温度由1 173 K升至1 923 K时，炉内峰值温度由1 823 K升至1 930 K。煤颗粒着火温度降低26.1%,其着火时间和燃尽时间分别缩短21.9%和22.2%,说明高预热温度有利于煤粉的着火与燃尽。燃料氮生成NO的转化率从2.78%增加至3.25%,这主要是因为在高温环境下NH3对NO还原能力降低(NH3+NO反应占比由38%降低至30%)。高预热温度尽管有利于氨煤混烧的着火与燃尽，但导致了燃料氮转化率的增加。因此，对氨燃烧反应的调控成为稳燃降氮的关键。在高温环境下，降低反应区局部氧浓度(如分级燃烧),促进NH3对NO的还原，以及抑制NH3向NO的转化，将有望实现高温预热氨煤掺混稳定的低氮燃烧。

• 单位
  华中科技大学; 煤燃烧国家重点实验室