三次风摆角影响W火焰锅炉低负荷燃烧及NOx排放特性的试验研究

曾令艳，李晓光，张 宁，陈智超，李争起

(1.上海电机学院，上海 201306；2.哈尔滨工业大学，黑龙江 哈尔滨 150001)

0 引言

我国是世界上为数不多的低挥发分煤(即贫煤和无烟煤)蕴藏丰富的国家之一[1]，低挥发分煤在电站锅炉燃用煤量中所占比例高达40%以上。我国自20世纪80年代末开始从国外引进一种专为燃用无烟煤和贫煤而设计的W火焰锅炉。这种锅炉因为炉内温度高，煤粉在炉内停留时间长，被广泛用于燃用难燃且廉价的无烟煤及贫煤[2-3]，但也因此存在煤粉着火晚[4]，流场偏斜[5]，飞灰可燃物含量高[6-9]以及NOx排放浓度偏高[10-15](NOx排放浓度高达1200～1600mg/m3，6%O2)等问题。这与我国节能减排的政策相违背[16]。研究人员进行了较深入的研究并提出了相应解决措施，例如在无烟煤中掺烧混煤以稳燃[17]，调整燃烧系统以增强煤粉燃尽[18]，调整炉内分级供风抑制NOx排放等解决特定问题的措施[19]。李争起等[20]提出了致力于综合解决上述问题的多次引射分级燃烧技术，并对该技术做了一系列的研究[20-22]。研究表明该项技术在提高煤粉燃尽性、稳燃、保持炉内火焰对称性及降低NOx生成等方面具有很大优势。

然而，在实际运行中，为降低燃料成本，锅炉实际燃用煤质有时会比设计煤质差，如燃烧灰分较高的劣质煤，干燥基灰分Ad大于40%，属于极难稳燃、中等难燃尽的煤[23-24]。锅炉燃用高灰分的劣质煤时，煤粉的燃尽难以保证，飞灰燃尽度不易提高，使得飞灰和炉渣可燃物含量偏高[25-28]。降低飞灰可燃物含量不仅可以提高锅炉效率，还能使飞灰得到有效利用，减少环境污染[29]。……