洁净煤技术

作者：罗伟

关键词：焦炭气化,空气深度分级,煤粉燃烧,NOx,滴管炉,数值模拟

焦炭气化反应对空气深度分级工况下燃烧及污染物的生成具有重要影响。笔者采用滴管炉试验与数值计算相结合的方法，研究了主燃区过量空气系数SR1在1.2→0.6变化过程中，焦炭气化对空气深度分级工况下煤粉燃烧和NOx排放特性的影响规律。通过对比滴管炉试验数据与传统模型和改进模型（考虑焦炭气化）结果可知，传统模型对空气分级燃烧的还原性气氛预测存在一定缺陷，改进模型与试验结果较吻合。滴管炉试验及改进模型计算结果表明，空气深度分级工况下，主燃区极度缺氧，燃烧过程由最初的挥发分着火（R1和R2）和焦炭不完全氧化（R4）过渡到以焦炭气化反应（R5和R6）为主导的燃烧状态，大量CO生成，高浓度CO2逐渐被消耗，直至还原区段结束，随着燃尽风加入，O2含量增加，CO被迅速消耗（以R2为主），CO2生成。空气分级工况下NOx排放特性表现为：燃烧器附近NOx浓度高，伴随还原性气氛的形成，出现一定程度的下降后保持较低的NOx水平，随着燃尽风的加入，出现一定程度的“反弹”，这是因为还原区结束时，一部分未完全被还原的氮中间体在燃尽风加入后被迅速氧化造成的。

来源：2020年第02期

《洁净煤技术》期刊编辑部

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