混燒準東煤660 MW煤粉爐分離燃盡風位置優化研究

申朋宇，郭 鑫，劉洪鵬，王 擎，陳 祿，張曉東

(1.保定電力職業技術學院 動力工程系，河北 保定 071051； 2.東北電力大學 油頁巖綜合利用教育部工程研究中心， 吉林 吉林 132012； 3.中國能源建設集團 西北電力試驗研究院有限公司，陜西 西安 710000)

新疆準東煤田是中國目前規模最大的整裝煤田，各發電集團在新疆地區建設了大量燃用準東煤的大容量燃煤發電機組。電站鍋爐燃燒產生的氮氧化物(NOx)，會形成酸雨、光化學煙霧環境問題。降低電站鍋爐燃燒產生的NOx濃度十分必要，也是國內外電站鍋爐燃燒技術研究的熱點。國內外目前降低鍋爐NOx排放濃度的方法主要有催化劑法和鍋爐設備升級改造2種[1]。催化劑法，是在煙道中添加催化劑，使NOx催化還原為非污染物質，這種方法見效快，效果顯著，但成本較高；鍋爐升級改造主要有燃燒器升級、配風方式改變、燃盡風改造等方法，這些方法經濟且效果較好。文獻[2-5]研究發現，采用水平濃淡燃燒、空氣分級燃燒等技術可降低NOx的排放量。然而，鍋爐爐型和燃用煤種不同，空氣分級燃燒所需設定的燃盡風位置不盡相同。

本文以燃燒準東煤、布置有分離燃盡風的660 MW鍋爐為研究對象，應用數值模擬方法，在準東煤與北塔山煤的混燒比為8∶2、9∶1和10∶0時，改變鍋爐低位分離燃盡風(Separated Over-fire Air，SOFA)與主燃燒器上部(即還原區)的間距，分析爐內沿爐膛高度方向氮氧化物各組分濃度，爐膛出口NOx排放濃度，結合煤粉燃盡率，得出低位SOFA最佳位置。在此基礎上改變高位SOFA和低位SOFA二段式分離燃盡風(即高低位SOFA距離)的間距，進一步得出高位分離燃盡風的最佳位置。……