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本文首先对煤粉锅炉中Nox的生成机理进行了详细的分析,对气体再燃低Nox燃烧技术进行了讨论,为本文的实验研究和数值模拟提供依据。
在“多功能低Nox燃烧实验台”上进行了天然气再燃的实验研究。根据实验结果,在天然气20%热量输入以及主燃烧区过量空气系数较小的条件下,最多可以降低Nox排放70%左右,而且主燃区过量空气系数对最终Nox的排放有很大影响;再燃区的过量空气系数也是影响气体再燃的重要因素。
气体燃料与炉内烟气快速混合是再燃技术的关键因素之一。本文通过数值计算的方法,对气体再燃燃料与炉内烟气的混合状况进行了模拟计算,并建立了判断混合程度的标准。按照1:1的比例建立了炉膛的计算模型,通过改变气体的喷入参数和喷嘴结构,对炉内的混合状况进行了详细研究。根据数值模拟得到的结果,气体射流速度越大、喷孔数目越多,混合的程度越好,而方向也对混合状况有很大影响。根据数值计算,设计了高桥石化自备热电厂气体再燃改造喷嘴,达到满意效果。
根据以上研究 结果,在高桥石化自备热电厂220t/h燃煤锅炉上进行了气体再燃的应用,Nox排放降低可达 61%。试验证实分析、数值模拟以及实验研究结果的正确性。