氧分级对准东煤富氧燃烧NO_x生成与积灰特性的影响

• 作者: 孙瑞金 王长安 赵林 王超伟 马成果 车得福
• 来源期刊: 洁净煤技术
• 学科: 工学
• 关键词: 富氧燃烧 氧分级 高碱煤 NO_x生成 积灰
• 年，卷（期）: 2022,（4）
• 所属期刊栏目: 中国煤炭学会煤粉锅炉专业委员会专栏
• 页码范围: 42-50
• 页数: 8页
• 分类号: TK16
• 语种: 中文
• DOI: 10.13226/j.issn.1006-6772.21130006

摘要

准东煤储量丰富，但由于其碱及碱土金属含量较高，会导致严重的换热面沾污问题，影响锅炉效率和运行安全。富氧燃烧有望实现准东煤的清洁利用，且分级条件下的富氧燃烧可进一步降低NO_x排放，但同时也会影响煤中矿物质演变。目前氧分级对高碱煤燃烧积灰的影响规律鲜有研究，氧分级对NO_x和积灰的耦合作用尚不明确。利用两段炉试验系统，研究富氧分级燃烧条件下高碱煤燃烧过程中的NO_x生成和积灰特性。试验结果表明，富氧条件下烟气中的NO体积分数远低于空气条件，富氧气氛下的NO体积分数仅为80×10(-6)左右，而空气气氛下NO体积分数已超过170×10(-6)左右，而空气气氛下NO体积分数已超过170×10(-6)。相同O_2体积分数下(21%),富氧条件下的灰沉积倾向弱于空气条件，富氧条件下为26.20 mg/g,而空气条件下为16.45 mg/g,证明了富氧燃烧的优越性。随着主燃区O_2体积分数的增加(25%～60%),准东煤的燃料N转化率及灰沉积倾向逐渐升高，积灰的整体结构更加致密，积灰颗粒之间的团聚和黏连现象严重，独立存在的灰颗粒数量明显减少，颗粒表面的凹坑不断发育，出现较多的孔隙结构，烧结现象逐渐加剧。该研究有利于加深对高碱煤富氧分级燃烧下的积灰和NO_x生成特性的认识，为促进高碱煤的安全清洁利用提供借鉴。