采用天然气再燃技术降低煤粉锅炉NOx生成的冷模试验研究

【摘要】： 本文论述了在四角切圆燃烧煤粉锅炉上采用天然气再燃技术降低NOx排放时的炉内气流混合特性。在自行设计和建造的锅炉冷态试验台上，采用测量炉内温度场以模拟炉内浓度场的试验方案，应用计算机数据采集系统和计算机数据分析处理软件，对炉膛再燃区内再燃风(热空气)与炉内主气流(室温空气)混合后的炉内混合特性(温度分布)进行了较系统的测量，经数据处理而得到了模拟天然气射流与炉内主气流的混合特性。 重点试验研究了不同再燃喷嘴布置方案(前后墙布置和四角切圆布置)、不同布置高度、不同喷射风量、不同的混合时间等参数下的炉内混合特性一并对试验结果以及下一步的工业应用前景进行了分析和总结。 本文主要得出以下结论： (1)在四角切圆燃烧锅炉上采用天然气再燃技术时，输送天然气所需的烟气再循环率有一个最佳值，其值应在5％至7％之间。 (2)根据冷态试验结果，并考虑到实际锅炉炉内空气动力场的稳定性，对四角切圆燃烧煤粉锅炉，再燃风喷口设置方式应采用四角布置方式为宜。 (3)如果利用天然气再燃技术进行锅炉改造，也可考虑采用原三次风口喷入再燃风方式，但必须对原三次风喷口形状和截面积进行改动，并调整原三次风口角度。三次风改由燃尽风口喷入。 (4)根据对再燃区内混合效果的研究，燃尽风口的位置应布置在相对较高的区域，在本论文所参照的100MW原型锅炉上应布置在距再燃风口至少2.5m处。 【关键词】：NO_x 天然气 再燃 冷态模化 试验
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：TK229
【目录】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-9
• 符号说明9-10
• 1 绪论10-28
• 1．1 引言10-12
• 1．1．1 氮氧化物的危害及主要来源10
• 1．1．2 国内外燃煤锅炉NOx的排放标准10-12
• 1．2 煤粉锅炉生成NOx的机理12-13
• 1．3 目前控制NOx的几种方法及其比较13-24
• 1．3．1 低NOx燃烧技术13-15
• 1．3．2 尾部烟气脱硝技术15-17
• 1．3．3 炉膛喷射脱硝技术17-19
• 1．3．4 燃料再燃技术19-24
• 1．4 天然气再燃技术在国内外研究状况及应用24-27
• 1．4．1 国外第一代天然气再燃技术24-25
• 1．4．2 国外第二代天然气再燃技术25-27
• 1．4．3 国内关于天然气再燃的研究27
• 1．5 本课题的来源及主要研究方向27-28
• 2 试验研究概况28-43
• 2．1 试验目的简介28
• 2．2 试验装置介绍28-34
• 2．2．1 冷态试验台本体29-30
• 2．2．2 送风系统30-31
• 2．2．3 引风系统31-32
• 2．2．4 电加热系统32
• 2．2．5 测温系统32-34
• 2．3 试验原理及方法34-37
• 2．3．1 冷态模化原理及计算结果34-35
• 2．3．2 模拟再燃天然气喷口出口气流参数的确定35-37
• 2．3．3 具体试验步骤37
• 2．4 温度采集系统设计37-41
• 2．4．1 二次测量系统软件介绍38
• 2．4．2 测量及显示画面的要求38-39
• 2．4．3 测量程序和显示界面的开发39-41
• 2．5 数据处理方法41-43
• 3 试验结果分析43-57
• 3．1 再燃风流量对炉内气流混合的影响43-45
• 3．1．1 前后墙高位喷风试验结果及分析43-44
• 3．1．2 四角高位喷风试验结果及分析44-45
• 3．1．3 本节结论45
• 3．2 再燃风喷口设置方式对炉内气流混合的影响45-48
• 3．2．1 再循环风量为5％时的低位喷风试验结果及分析45-46
• 3．2．2 烟气再循环率为7％时的低位喷风试验结果及分析46-47
• 3．2．3 再循环风率为7％时的高位喷风试验结果及分析47
• 3．2．4 本节结论47-48
• 3．3 再燃风喷口高度对炉内气流混合的影响48-50
• 3．3．1 烟气再循环率为5％时前后墙喷风试验结果及分析48
• 3．3．2 烟气再循环率为7％时前后墙喷风试验结果及分析48-49
• 3．3．3 烟气再循环率为6％时四角切圆喷风试验结果及分析49-50
• 3．3．4 本节结论50
• 3．4 再燃风与主气流混合时间对混合的影响50-57
• 3．4．1 再循环风率为7％时前后墙低位喷风再燃区混合情况分析50-51
• 3．4．2 再循环风率为7％时四角高位喷风再燃区混合情况分析51
• 3．4．3 本节结论51-57
• 4 全文总结57-59
• 4．1 试验结论57
• 4．2 下一步工作的建议57-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-64
• 附录A64-69
• 附录B69-71

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