煤粉富氧分级燃烧NOx排放特性研究

作者：龚艳艳

来源：煤质技术, 2023, 38(03): 20-27.

• 煤粉
• NOx排放特性
• 富氧分级燃烧
• 低氮燃烧
• 燃烧效率
• 空气分级系数
• 含碳量

开发高效清洁的煤粉燃烧技术是实现“双碳”目标的有效途径之一，空气分级燃烧技术在煤粉燃烧初期形成还原性气氛且能有效抑制NOx的生产但不利于煤粉燃烬，而采用富氧分级燃烧可延长煤粉在还原性气氛中的停留时间并抑制NOx的生成及促进煤粉燃烬，因而很有必要研究二次风过量氧气系数、二次风氧气体积分数、空气分级系数等因素对煤粉富氧分级燃烧NOx排放的影响规律。利用两段式滴管炉，研究滴管炉上段处于1 300℃时富氧分级燃烧条件下NOx的排放规律。实验结果表明：不同分级系数条件下，NOx排放浓度最低对应的最佳二次风氧气体积分数(c2)随二次风过量氧气系数(α2)的减小而增大。当α2>0.6时，NO排放浓度随二次风氧气体积分数的增加而增大；当α2=0.4～0.5时，NO排放浓度随二次风氧气体积分数的增加呈先减小后增加的趋势；当α2<0.3时，NO排放浓度随二次风氧气体积分数的增加而减小。富氧分级燃烧能显著降低NO的排放，α2=0.3～0.6时，NO减排比例均高于75%,当α2=0.3～0.5且c2=50%～100%时，NO减排比例均高于85%,且飞灰含碳量均低于8%。烟气中N2O和NO2的排放浓度均相对较低，在富氧分级条件下NO2的排放可忽略不计，N2O排放浓度随二次风过量氧气系数的增加而降低，且增大氧气体积分数也能进一步抑制N2O排放。