低氮燃烧器不同煤粉浓淡比脱硝效果和燃烧特性数值模拟

2.3碳转化率及飞灰含碳量

表2列出了方案一和方案二不同浓淡比下炉膛内碳转化率的计算结果。由表中数据可以看出,在同一负荷水平下,随着浓淡比的增大,碳转化率越来越低。两种方案相比较来看,方案二的碳转化率要比方案一低一些。总体来看,碳转化率随着浓淡分离程度的增大是逐渐减小的。相反,飞灰含碳量随着浓淡分离程度的增大则会逐渐增大,具体的计算结果见表3。

水平浓淡分离燃烧由于偏离了理论化学当量比,在降低NOx排放浓度的同时,造成风煤混合不均匀,更多的煤粉颗粒来不及充分燃烧就被吹出炉膛,使得飞灰含碳量呈递增趋势变化。

图7为方案一和方案二不同负荷水平下飞灰含碳量随煤粉浓淡比变化关系。由图7可以看出,随着浓淡比的增大,飞灰含碳量几乎呈线性增大,该结论与同类型相似容量燃用相似煤种的锅炉相关运行数据较为接近。与炉膛出口NOx排放浓度不同的是,在图7的曲线上难以找出一个点,使得机械不完全燃烧热损失的升高幅度呈现变缓的趋势。

由于NOx排放量和机械不完全燃烧热损失随浓淡比增大而变化的趋势相反,因此,既要保证脱硝效率较高,又保证机械不完全燃烧热损失尽可能地低。如前所述,由于机械不完全燃烧热损失随煤粉气流浓淡比的增大呈线性增大趋势的变化,从而无法找到一个点使得从该点以后的机械不完全燃烧热损失不再升高或升高的幅度极其微小,因此浓淡比的合理数值的确定就仅仅取决于NOx排放量。

图7飞灰含碳量变化曲线图

3结论

(1)该型号锅炉共有四层一次风喷口,方案一是将中间两层一次风喷口改造成水平浓淡燃烧器,而方案二则是将四层一次风喷口全部改造成水平浓淡燃烧器。与方案一相比,方案二能形成更加浓厚的还原性气氛,在更大程度上抑制了NOx的生成。因此,NOx排放浓度更低一些。

(2)随着煤粉浓淡比的增大,飞灰含碳量越来越大,并且呈线性增大,这与炉膛出口NOx排放浓度随煤粉浓淡比的变化趋势相反。由于飞灰含碳量是呈线性方式增大,所以很难确定一个较为合理的煤粉浓淡比的数值。因此,煤粉浓淡比的合理数值可根据炉膛出口NOx的排放浓度来确定。

(3)随着煤粉浓淡比的增大,炉膛出口NOx排放浓度越来越小,但是随着煤粉浓淡比的进一步增大,NOx排放浓度降低的幅度逐渐平缓。因此,建议煤粉浓淡比为6。

《东北电力大学学报》作者：卢洪波，武帅，刘畅

福利来啦!限额30人!上海外三参观名额开抢啦!

延伸阅读：

某电厂#3炉低氮燃烧器改造后炉渣含碳量偏高的原因及对策

安阳电厂燃煤锅炉低氮燃烧器改造浅谈

低氮燃烧器改造后出现的问题分析及治理对策

低氮燃烧器脱硝改造后机组运行存在的问题及措施