二、三次风配比对煤粉工业锅炉燃烧及NO_x排放的影响

【作者】 严蓉； 陈智超； 李鑫； 李争起；

【机构】 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院；

【摘要】 一台采用旋流燃烧器的46 MW煤粉工业锅炉在实际运行过程中出现了炉膛结渣严重以及NO_x排放量高等问题。大块的渣石堵住燃烧器喷口以及锅炉底部的冷灰斗对锅炉的稳定运行造成严重威胁。同时,结渣还带来水冷壁换热能力下降,尾部排烟温度过高,威胁布袋除尘器的安全运行等问题。而尾部NO_x排放量高则无法满足越来越严苛的环保标准。针对这些问题,通过工业试验,采用热电偶以及烟气分析仪,测量了不同二、三次风配比工况下,该锅炉燃烧器区域和炉内不同截面烟气温度以及炉膛尾部烟气组分。结果表明,减小二次风量,预燃室内气流的旋流强度减弱,回流区卷吸高温烟气的能力减弱,着火推迟,飞灰及炉渣可燃物含量明显上升,当二、三次风配比从73:27变化至28:72,飞灰可燃物含量从1.93%上升至4.60%,炉渣可燃物含量从0.11%上升至0.17%。煤粉气流水平冲到后墙附近,然后向上转折,使得在炉膛中上部,靠近后墙的区域温度更高。减小二次风量加剧了高温烟气对后墙的冲刷,进而加剧该锅炉炉内结渣问题。减小二次风量不能对尾部排烟温度过高的问题带来实质性改善,各工况排烟温度最低为156℃,远高于设计值。减小二次风量、增大三次风量,大幅度强化了燃烧器中心区域的还原性气氛,当二、三次风配比从73:27变化至28:72,炉膛出口NO_x浓度分别降低了39.6%。更多还原