高速燃尽风射流对NOx与CO协同控制的模拟研究

张 健，刘毅成，刘 薇，马倩慧，白 昊，张忠孝

高速燃尽风射流对NO与CO协同控制的模拟研究

张 健1，刘毅成1，刘 薇1，马倩慧1，白 昊1，张忠孝2

(1. 上海理工大学环境与建筑学院，上海 200093；2. 上海交通大学机械与动力工程学院，上海 200240)

针对某75t/h四角切圆煤粉电站锅炉采用深度空气分级脱硝后带来的CO浓度提升问题，提出了高风速燃尽风射流对NO与CO协同控制的方法．使用计算流体力学(CFD)数值模拟方法，研究了该技术的工作原理以及对火焰燃烧特性的影响．研究结果表明：①对传统空气分级，燃尽风风率从20%增加到40%时，锅炉出口NO质量浓度从450mg/m3降低到263mg/m3，同时折烟角处CO质量浓度从15.5mg/m3增加到428.3mg/m3；②采用高速燃尽风，燃尽风风率为40%，风速提高至82m/s，可以保证NO与CO同时有效控制；③高风速对CO燃尽的原因，归因于在炉内形成一个大回流区，此处有氧浓度高、停留时间长、湍流强度高等特点，这些都促进了CO燃尽，模拟也表明高风速燃尽风喷射不影响炉内煤粉燃烧过程．该新工艺的提出与数值模拟研究，对深度空气分级脱硝与CO同时控制的工业应用有一定理论指导意义．

空气分级；数值模拟；燃尽风；NO；CO燃尽

目前我国燃煤发电机组的NO排放应控制低于100mg/m3排放[1]．规定新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值，即在基准氧含量6%条件下，氮、氧化物排放浓度分别不高于50mg/m3[2]．目前很多大型电站已经通过使用选择性催化还原技术(SCR)实现NO排放控制低于50mg/m3. SCR技术的使用，伴随着大量喷氨、可能的氨……