洁净煤技术

作者：潘飞, 朱建国, 刘敬樟

关键词：循环流化床,预热燃烧,数值模拟,燃烧特性,NOx排放

循环流化床预热燃烧过程中，预热燃料在下行燃烧室的燃烧过程至关重要。为了研究预热燃料在下行燃烧室中的流动和燃烧特性，采用计算流体力学软件Fluent，结合试验手段，对不同二次风喷口配风方式下，预热燃料在下行燃烧室的燃烧过程进行试验及数值模拟，对比了不同配风方式下，流动特性、温度特性、组分浓度分布特性以及氮氧化物排放特性的差异。结果表明，预热燃料在下行燃烧室的燃烧过程中，二次风会卷吸烟气在下行燃烧室上部产生回流，稀释反应物，在中心喷口配风时回流区域更大。不同配风方式下，下行燃烧室中的温度分布不同。环形喷口配风时下行燃烧室中的温度峰值为1 459 K，而中心喷口配风时下行燃烧室的温度峰值为1 555 K，同时环形喷口配风时下行燃烧室的高温区域较小，温度分布更加均匀。环形喷口配风时，预热燃料和二次风的混合更加充分，高温煤气和空气的反应更加强烈，有助于燃料的着火及升温。而中心喷口配风时下行燃烧室顶部的CO和H2等还原性气体浓度较高，有助于还原NOx。同时较高的温度促进了气化反应，生成更多的CO和H2，在燃尽风喷入前的区域形成还原性气氛，有助于进一步还原NOx。二次风中心喷口配风时，更多的氮氧化物被还原，尾部烟气中的NOx排放浓度为107×10-6，二次风环形喷口配风时，尾部烟气中的NOx排放浓度为121×10-6。

来源：2021年第04期

《洁净煤技术》期刊编辑部

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