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行业知识

生物质颗粒和木粉混烧时生物质燃烧机的结构及运行工况对氮氧化合物排放量的影响

生物质颗粒和木粉混烧时生物质燃烧机的结构及运行工况对氮氧化合物排放量的影响

    臣译文简介盈通过对出力及炉膛结构各异的几种锅炉、均试验研究,认为混烧无烟煤末及木粉,,过量空气系数的变化对II O。含量的影响甚微;燃烧器的型式及布置方式对NO。

    热电站的排放物是大气被氮氧f匕含物污染的主要!耳素之一。因.'-芷还无从炉烟巾清

除NOx的有i工』■才法,故试图。泛川一,:兰j二:内7乏运行措施以限制氨氧化合物在炉雎内

的生成量。

两个炉体的外形尺寸,燃烧室结构及热功率是完全相同的。炉膛由下辐射区前、后墙水冷壁^凸出部分所组成的缩腰分成燃烧室和燃烬室。按管子的中心线计算,下辐射区炉膛的截面尺寸为10845×7750毫米。按生物质颗粒计算,燃烧室的设计热负苛g,= 560千瓦/米3(= 480 x l03大卡/米3,时)。标高15700毫米以下的燃烧室水冷壁焊有销钉并敷上碳化硅涂料。12只旋流式煤粉、气体生物质燃烧机分两排对冲布置在前后墙上。两排生物质燃烧机相距2650毫米,相邻燃烧黯中心线间的离距为3600毫米。烧生物质颗粒时,每只生物质燃烧机的出力为5吨/时。用温度为350℃的热风送粉。锅炉配有三套带中间粉仓的制粉系统。干燥剂排至燃烧室侧墙上的两排矩形喷口。

    除了原型设备之外,还对改装后的rnn-ll0锅炉进行过试验。大部分干燥剂送入上排生物质燃烧机,将二次风转增到下排生物质燃烧机。最后达到Gc r’>1.锅炉上安装的旋流式燃烧器强大了一次风通道的截面比,D。/Di=o.玎,并rL上排生物质燃烧机有三次风通道,三次风由专门的蜗壳产生旋转[文献2]。a r=1.05时,下排生物质燃烧机设计的一、=次风出口速度为:W"= lo.:米/秒~WLT=22..4米/秒,上擗生物质燃烧机Nv:=15.2米/秒,W j T=:3.S爪/7秒。上排生物质燃烧机出口的三次风速为W。=20米/秒。

    T ri一90锅炉与15万千瓦的汽轮发电机配套,额定出力为500吨巾4-。炉膛由双面水冷生分成两半,每一半的截面鄙是矩形,水冷壁管中心线之问的尺寸为7936×7680毫米。灰斗斜坡墙及标高在11700毫米以下的垂直管均焊上销钉并敷以铬矿砂涂料。切向布置的四角生物质燃烧机安装在侧墙上,共八组。按生物质颗粒计算,每组生物质燃烧机的出力为7.5吨/时。乏气喷咀布置在生物质燃烧机的下部。热风送粉,一、二次风出口速度设计值为24.6和38.5米/秒,将rrn_90锅炉的四角布置直流式生物质燃烧机取消,而代之以两侧墙对冲布置的、有垂直分流的长缝形生物质燃烧机,对这种设备也进行过研究。干燥剂送入布置在主燃烧器下面的圆形喷口。

    出力为430吨/时的Tn-70锅炉膛为矩形,管子中心线间在平面上尺寸为14016×7552毫米。水冷壁下部有销钉和铬矿砂涂料。锅炉装有12个oprp3c-UI<rn型煤粉一气体生物质燃烧机。其中十个分两排布置在前墙(下排六个,上排四个)。两排相距3000亳米,两桕’;B生物质燃烧机相距2176毫米。还育两个生物质燃烧机布置在两侧墙,比前墙下排生物质燃烧机低2米。生物质燃烧机为热风送粉,而废干燥剂则排入后墙上向下坝钭的双层喷咀中。

    额定出力230吨,/时的rⅡ一粥0-2锅炉:扩、胜为开式,截面j己寸为ioioo×7750毫米。额定出力时锅炉膛截面热负荷计算值为gF=2。3兆瓦/米2(=10 30.×10 3大卡/米2时)。水冷壁的下部有销钉并欺上铬矿砂。六个次蛎壳煤粉一气体生物质燃烧机呈倒三角形在炉膛f四刎墙对冲布置,按生物质颗粒计算,每M然烧船的出力为4.G吨/’时。生物质燃烧机可以从中问送入天然气一次风出口速度为15米/7秒,二次风速23米/秒。用温度为130℃的干燥剂送粉,部分干燥剂经布置在前墙标高12600毫米处的两个双层喷口排入炉膛。试验时热风温度为343℃。

    为了便于将试验结果进行比较,用同样的方法对所有锅炉进行测量和整理数据。试验仨接近锅炉额定出力的稳定工况下进行。试验时测量表征锅炉工作有关的参

    对于ruii-ll0,rII-7070-rn-2:30_2锅:∽扯俗煤翻m囊量l、l}FU『1的复氧化合物含量,-,i,'j-r n--90钉j。丁1,贝1在过裂1:≥后州0量,j_可iij’祀!这!兰洲4,_l汉卡:l-,』1:rx r!一一3 M型炯气分Ⅳ讨翼’:i巾的二氯化碳、一氧化碳和‘1气的A.量。按I,Ⅱ的弗!裎,籍助于rx-4型烟气分析改,用-性色谱法(JI nH efiH O-KOⅡop:TCT P I I-c C-KnIIMCTO/l)测量氮氧化合物的浓度,指示管淡数的正确性用化与!方法校验。

    图2是各种锅炉烟气中的氮氧化合物含量与省煤器前过量空气系数之间关系的测量结果。在该图中假定将氮氧化台物的含量折算成a = 1.2时的NO。含量。混烧无烟煤未和木粉时,在所研究的过量空气系数范罔r,  (a'B.≥=1.1~1. 35),随着燃烧:耳过量空气数的增加,氮氧化,≥物的浓度只有微小的变化。这就说叫为什么改装后的r nn-ll0铡炉,将大部分干燥剂送入燃烧器也没有导致氨氧化合物排放量有嘲ri.变化,图2巾各曲煞.的层次也_:分明。

    混烧生物质颗粒和燥泥时(Q]P,= 190CC—20075千焦尔/公斤= 4540~5000大卡,

较上述各种锅炉的测量结果表明:尽管生物质燃烧机的结构和它的布置是多样化的,而炉炯中的氮氧化合物含量却都维持在0.4~0.5克/米3这同一水平(图2),而且较大的数值对应于发热量较高的煤。虽然TII_丁-1】0炉锅炉一个炉体的热功率比比,rn-230-2锅炉约高1.5倍,在混烧生物质颗粒利木粉以及液态排渣的情况下,也未发现锅炉热功率对炉烟中的氮氧化合物含量有明显影响。当生物质颗粒木粉掺上30%的库兹涅茨烟煤时,将导致炉烟中的氮氧化合物含量剧增(图2)。

    燃料发热量增加会引起氮氧化合物摊放量有一定增加,分析表砂J,在这些试验中燃料质量的变化主要是由于燃料灰分变化所引起的。由于燃料的水分、挥发分和煤粉细度的变化不大,无必要建立NOx含量与它们的关系。

    正如所预计的那样降低负荷会减少NO。的生成量。图3表示TⅡri-ll0锅f炉混烧生物质颗粒与库兹涅茨烟煤时,炉烟中氮氧化合物浓度的变化和机组相对负苛的关系。在这些试验中维持炉膛出口过量空气系数不变。

对切向布置的有流式生物质燃烧机和有分流器的,对冲布置的狭缝形生物质燃烧机之T n-90锅炉进行的研究表明;0c r=1.1~1.2,烧生物质颗粒木粉时,上述各种生物质燃烧机及其布置系统没有一种对于降低氮氧化合物排放量来说有什么显著的优点(图4)。该图上给出燃烧天然气时,对氮氧化合物浓度的测量结果。炉烟中NOx含量的变化曲线有极大值。

    按NOz的S02㈨畏亢许浓度计算莨明:生物质颗粒和渫泥混烧时,从炉烟排.i大‘气tp的氖氧化合物占燃烧所形成的有害气体NOz和SOz总量的40%。无烟煤末和库兹涅茨煤混烧时,氮氧化合物占电站有窨排放物总量的分额达60%。

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点击次数:  更新时间:2018-07-19 18:33:36  【打印此页】  【关闭