生物质再燃降低燃煤锅炉NOx排放研究综述

我国能源结构以化石燃料为主,不可再生且污染严重,开发和推广应用可再生能源,逐步调整与优化能源结构,意义重大.生物质能是一种清洁可再生能源,也是当前世界能源研究热点之一.重点介绍了生物质再燃利用技术的原理和应用现状,生物质再燃技术包括直接再燃、气化再燃以及高级再燃,使用生物质用于燃煤锅炉再燃,既可以合理利用生物质,又能有效降低燃煤锅炉的NOx排放,NOx减排率可达50%～90%,具有广阔的推广和应用前景.     

燃煤锅炉再燃技术中再燃燃料的特性与选择

论述了燃煤锅炉再燃技术中使用煤、油、烃类气体以及生物质等不同再燃燃料时的再燃反应机理及特性,分析比较了各种燃料在特定燃烧条件下还原NOx的效果,并总结了再燃燃料的选取原则。     

220t_h锅炉再燃改造的数值模拟

为了对锅炉进行再燃改造,借助Fluent 6.3软件平台,采用数值模拟的方法,对某电厂一台220 t/h四角切圆燃烧锅炉再燃改造前后炉内的气流场、温度场和污染物排放特性进行了分析,并对再燃区过量空气系数对再燃改造效果的影响进行了探讨。湍流模型分别采用了realizable k-εmod-el和大涡模型(LES),并对模拟结果进行了比较;LES模拟和结果与现场的实验数据进行了对比验证,包括温度场、组分场和NOx,LES数值模拟结果与实验结果吻合比较好。计算结果表明:使用再燃改造后炉膛温度分布更加均匀;再燃喷口附近形成了还原性气氛,降低了NOx浓度;当再燃区过量空气系数为0.90时,再燃效果最佳,此时炉膛出口处NOx浓度下降33.87%;LES模拟结果较realizable k-εmodel准确。     

生物质气再燃喷口摆角改变耦合燃煤锅炉燃烧特性数值模拟

为了研究再燃喷口竖直摆动角度对煤粉耦合生物质气再燃锅炉燃烧特性的影响,基于Fluent模拟软件搭建生物质气再燃锅炉模型,对某电厂600 MW燃煤锅炉耦合2台20 t/h秸秆气化炉再燃系统进行再燃喷口摆动角度分别为0°、±15°、±25°等5种工况燃烧过程进行数值模拟,分析燃烧区、折焰角及炉膛出口处烟气速度场及温度场分布特征.结果 表明:生物质气再燃工况下炉内燃烧区温度变化趋势大致相同;改变再燃风喷口竖直摆动角度对炉内燃烧稳定性会造成影响;当再燃风喷口向下摆动角度过大(工况1)时,再燃风气流会扰动主燃区烟气气流,影响主燃区煤粉的燃烧;随着再燃喷口摆角向上倾斜,炉膛出口烟气温度偏差和温度分布不均匀系数M逐渐增大,再燃喷口摆角为+25°(工况4)时的M值最大,可达5.80％.在不影响炉内主燃区燃烧的同时,再燃喷口摆角为-15°时,炉膛出口烟气温度偏差最小.再燃喷口摆角向下倾斜一定角度,有利于减小炉膛出口热偏差.     

燃煤锅炉掺烧松木气燃烧过程数值模拟研究

为了分析掺烧松木气对燃煤锅炉燃烧过程以及燃烧产物的影响,基于Fluent软件搭建了松木气与煤粉的混合燃烧模型,对300 MW燃煤锅炉的纯煤燃烧以及掺烧10%,20%,30%生物质气的4种工况进行数值模拟。在保证锅炉总输入热不变的情况下,得到了不同工况下锅炉炉膛内燃烧温度、烟气组分和NOx排放随炉膛高度的分布情况。模拟结果表明:与纯煤燃烧工况相比,掺烧松木气时炉内燃烧温度有明显下降,当掺烧比例分别为10%,20%,30%时,燃烧区域截面平均温度分别下降了46,88,104 K;掺烧松木气也会引起了烟气组分的变化,炉膛下部的O2体积分数明显增大,CO和CO2的体积分数明显减小;随着松木气掺烧比例的增加,锅炉炉膛出口处的NOx的质量浓度分别下降了47,148,198 mg/m3。     

含焦油生物质气再燃还原燃煤锅炉NOx的试验研究

搭建了10kW上吸式生物质气化炉和20kW煤粉沉降炉组成的生物质气化再燃试验系统,分析了不同再燃条件下含焦油生物质气再燃还原燃煤锅炉NOx的特性．结果表明：气化过程中产生的焦油在再燃过程中会裂解生成高热值的烃类气体,这些烃类气体还原NOx的效果明显;当过量空气系数较小、再燃温度较高时,NOx的还原效率较高,试验中最高还原效率超过80％;采用生物质气化再燃的方式既可以解决焦油难处理的问题,又可以提高生物质能量的转化效率,同时可高效降低燃煤锅炉NOx的排放量．     

600MW超超临界燃煤锅炉燃烧特性数值模拟研究

为了能提升锅炉燃烧特性,改进锅炉结焦难题,文中选取600 MW超超临界、直流、对冲燃烧锅炉作为研究对象,选用CFD数值模拟方法对该锅炉炉膛内二相流动性、燃烧现象、传热传质特性展开了仿真模拟根据数据分析燃烧器位置和燃尽风位置温度云图、炉膛温度场云图以及沿炉膛高度方向O₂浓度、CO浓度、CO₂云图分布情况,阐述了炉内的空气动力场、温度梯度。最终对炉膛展开了仿真模拟,发现最高温度和较大吸热量均出现在燃烧器的顶部位置,最高温度可以达到2 000 K。炉膛中部氧气浓度值减少,每层燃烧器部分区域因为空气填补存有起伏波动,燃尽风区域得到很多填补,但是随着高度的升高氧含量逐渐降低。为后续炉膛内结焦难题的解决和运行燃烧的改善提供指导和借鉴。     

大型褐煤锅炉煤粉再燃技术的数值模拟

考虑煤焦还原NO的反应动力学模型,利用Fluent软件对元宝山电厂3号锅炉超细煤粉再燃的不同配风方式进行了炉膛整体的燃烧数值模拟。模拟结果表明,再燃燃料比例、再燃风中的风煤比、再燃区的大小等因素对燃烧效率和NOx排放具有重要影响。通过优化计算得到,当主燃区空气过量系数控制在1．1时,再燃燃料占总燃料的15％,再燃风中的风煤比为2,烟气在再燃区的停留时间为0．5S左右的方案是一种较好的再燃组织方式。     

燃煤锅炉煤、气混烧/燃气再燃技术的应用

结合电站煤粉炉的天然气再燃技术工业示范应用，重点介绍了国外目前正在进行工业示范推广的中、小型煤、气混烧／燃气再燃技术。该技术具有可提高锅炉效率、减少污染物排放及其排放处理费用、改善锅炉运行条件，以及投资少、投资回收年限短等优点。     

Numerical Study on Biomass Gas Reburning in a 600 MW Supercritical Coal-fired Boiler

利用FLUENT数值软件对某电厂600 MW超临界前后墙对冲旋流燃煤锅炉进行了600℃时玉米秆气化气、稻秆气化气和小麦秆气化气再燃的数值模拟,研究了不同生物质气化气、再燃量对炉内燃烧、炉膛出口烟气温度及NO、CO2、CO生成的影响.结果表明：小麦秆气、玉米秆气、稻秆气的最大脱氮率分别是41%、40%、38%;随着生物质气体再燃量的增加炉膛出口CO2、NO排放浓度降低,温度和CO浓度升高;生物质气体再燃能有效降低NO排放浓度,而且对锅炉的正常运行影响较小;麦秆气、玉米秆气和稻秆气的脱氮率依次降低.     

燃煤锅炉SCR法烟气脱硝技术

详细介绍SCR法烟气脱硝技术的分类、化学反应过程以及各系统构成,说明如何利用SCR催化还原法除去燃煤电厂产生的NOx对脱硝系统运行中可能出现的故障进行了分析并提出解决对策.     

气体再燃技术在宝钢电厂350 MW锅炉机组上的工业应用

煤炭是我国电力工业的主要燃料,大量煤炭在燃烧中对环境造成了极大的破坏,尤其是氮氧化物对环境的污染非常严重。作为一种有效且前景看好的降低NOx排放的技术,气体再燃在宝钢电厂的锅炉改造中得到了应用,并取得了令人满意的效果。NOx的排放浓度可以达到155mg／m^3,为国内300MW以上机组的最好水平。再燃量为10％左右,再燃区过量空气系数取0．9即能取得很好的效果。随着“西气东输”工程的完成,应用天然气再燃大幅度降低燃煤电厂造成的NOx污染,是合理使用天然气这一优质清洁能源的良好途径。     

浅析燃煤锅炉房煤改气工程

通过对比燃气锅炉与燃煤锅炉在节能和环保方面的优势,分析首都航天机械公司燃煤锅炉房＂煤改气＂工程的必要性,并在技术方面提出建议和注意事项。     

高分子脱硝技术在燃煤锅炉中的应用

简要介绍了高分子脱硝技术的工作原理、特点及其优势,从燃煤锅炉脱硝改造的可行性入手,结合同煤集团燕子山矿锅炉脱硝改造的基本情况、治理的技术以及流程,并结合国内煤炭行业的实际情况,对燃煤锅炉脱硝治理的前景进行了客观的分析和展望。     

75T/h煤粉锅炉全燃煤气改造

根据湘潭钢铁公司高炉煤气热值低、流量大可有效利用特点,对现有热电厂的75t/h煤粉炉进行了3个方面的全烧煤气改造,并取得了良好的改造效果。     

飞灰复燃系统在液态排渣锅炉中的应用

液态排渣锅炉是为了适应难着火而又容易结渣煤的燃烧而发展起来的一种炉型。介绍某大容量液态排渣锅炉(1 025 t/h)飞灰复燃系统的运行特点及其经济性分析,在国内类似的设备还很少见, 了解其运行特性并进行相应的研究对同类型锅炉的设计和运行具有指导意义。     

小型燃煤锅炉的改造和发展

用可持续发展的观点分析了湖北省燃煤锅炉的使用现状及改造情况及今后发展的方向 ,对政府有关部门和企、事业单位具有参考意义