国内典型煤种在富氧条件下的燃烧性能

张 大 兴

(中国神华能源股份有限公司国华惠州热电分公司,广东惠州 516086)

0 引 言

由于全球工业化进程加快,大气中的温室气体CO2浓度已经从工业革命之前的280×10-6上升到近390×10-6,相应的地表温度较20世纪平均增加了(0.74±0.18)℃。我国已成为世界上CO2排放最多的国家,其排放量占全球排放量的1/3左右[1]。烟气再循环+富氧燃烧技术具有降低NOx排放、提高燃烧稳定性和燃烧效率等优点,同时该技术也是国际上具有发展前景的一种燃烧后分离捕集CO2技术,既适用于现役常规燃煤电站锅炉技术的改造,又可用于新建大型电站燃煤锅炉机组[2-6]。

为了保证煤粉在富氧燃烧条件下仍能满足锅炉的安全运行,国内外相关研究机构进行了大量的理论和试验研究。高建强等[7]研究了300 MW褐煤富氧燃烧锅炉系统仿真模型;吴海波[8]通过对常规空气燃烧锅炉部分的计算参数、公式修正,开发了新型富氧燃烧计算模型。廖海燕等[9]研究了200 MW富氧燃煤电厂制粉系统及磨煤机参数的选取。煤粉的燃烧特性是锅炉设计的主要依据之一,采用富氧燃烧方式后,燃烧气氛的变化必然对煤粉的燃烧性能产生影响。吴迪等[10]研究了CO2的物理化学属性对煤粉富氧燃烧着火性能的影响,与N2相比CO2会引起煤粉着火延迟;而刘彦丰等[11]在热重分析仪上的研究表明,在O2/CO2和O2/N2气氛下的燃烧性能曲线没有明显变化,煤粉着火温度略有下降。孙青等[12]利用马弗炉和平面火焰携带流反应器研究了神华煤在富氧条件下的结渣性能,表明富氧条件将加重试验煤样的结渣。……