NO_x是一種主要的大氣污染物,降低其排放量是我國環(huán)保工作的重要內(nèi)容之一。燃煤工業(yè)鍋爐作為NO_x排放的主要來源之一,國家對(duì)其NO_x的限排逐漸加嚴(yán),多數(shù)燃煤工業(yè)鍋爐面臨著因NO_x排放超標(biāo)而被淘汰的困境。在這種背景下,課題組與上海某企業(yè)合作研發(fā)了高效低NO_x煤粉工業(yè)鍋爐,該鍋爐以高效低NO_x液態(tài)排渣煤粉燃燒器為核心設(shè)備,在燃燒器內(nèi)采用低過量空氣分級(jí)燃燒技術(shù),降低NO_x排放量。為實(shí)現(xiàn)該燃燒技術(shù)應(yīng)有效果,燃料煤粉必須輸送穩(wěn)定且可調(diào)控。但工業(yè)鍋爐為適應(yīng)生產(chǎn),負(fù)荷變動(dòng)大,煤粉輸送量區(qū)間廣。當(dāng)負(fù)荷變動(dòng)時(shí),供粉穩(wěn)定性難以控制,時(shí)常導(dǎo)致風(fēng)煤比波動(dòng)并偏離最佳參數(shù),進(jìn)而造成NO_x排放量大幅波動(dòng)。針對(duì)供粉不穩(wěn)問題,本課題以高效低NO_x煤粉工業(yè)鍋爐的供粉系統(tǒng)為研究對(duì)象,對(duì)影響因素采用單因素控制法進(jìn)行試驗(yàn)研究,希望獲得影響因素與供粉穩(wěn)定性之間的內(nèi)在聯(lián)系,為提高供粉穩(wěn)定性提供指導(dǎo)意見,為進(jìn)一步降低NO_x排放打下良好的基礎(chǔ)。本文首先對(duì)噴嘴的工作原理進(jìn)行研究,在此基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)供粉穩(wěn)定性的影響因素進(jìn)行分析。結(jié)果表明:文丘里噴嘴背壓、下料壓力及煤粉流動(dòng)性是供粉穩(wěn)定性的主要影響因素;減小文丘里噴嘴背壓、增大下料壓力及改善煤粉流動(dòng)性可以提高供粉穩(wěn)定性。其次,針對(duì)文丘里噴嘴背壓的影響因素:煤粉輸送量、輸送管道內(nèi)徑及文丘里噴嘴出口直徑,采用單因素控制法,以試驗(yàn)的方式研究三者與文丘里噴嘴背壓之間的關(guān)系,分析三者與供粉穩(wěn)定之間的內(nèi)在聯(lián)系。結(jié)果表明:隨著煤粉輸送量的減小、輸送管道內(nèi)徑的增大及文丘里噴嘴出口直徑的減小,文丘里噴嘴背壓隨之減小,供粉穩(wěn)定性得到提高。再次,針對(duì)煤粉自重降低,下料壓力降低,供粉量減小,鍋爐尾部氧量逐漸升高現(xiàn)象。以供粉倉壓力為變量進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果顯示:適當(dāng)提高供粉倉壓力可以減弱煤粉自重變化對(duì)供粉穩(wěn)定性的影響,提高供粉穩(wěn)定性。還有,對(duì)補(bǔ)料期間前后出現(xiàn)鍋爐尾部氧量波動(dòng)幅度大的現(xiàn)象分析,發(fā)現(xiàn)引起的原因主要有兩個(gè):補(bǔ)料后煤粉自重增大及補(bǔ)料過程粉倉壓力變化幅度大。針對(duì)第二原因,提出將平衡管的內(nèi)徑增大的改善措施,并以試驗(yàn)證明該措施有效的降低了補(bǔ)料前后煤粉輸送量的波動(dòng)幅度。然后,通過試驗(yàn)驗(yàn)證隨著密封旋轉(zhuǎn)供料器間隙越大,供粉穩(wěn)定性變差。根據(jù)密封旋轉(zhuǎn)供料器磨損的具體情況,分析出了顯著切削、微觀塑性變形及接觸疲勞磨損是間隙增大的主要原因。針對(duì)這種磨損現(xiàn)象,提出密封旋轉(zhuǎn)供料器的葉片頂端進(jìn)行PVD鍍膜的改善措施,并進(jìn)行試驗(yàn)。其試驗(yàn)結(jié)果與未處理前高錳鋼ZGMn13試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比表明:在葉片上進(jìn)行PVD鍍膜可以有效的減小間隙的增大速率,延長密封旋轉(zhuǎn)供料器的使用壽命。最后,分析煤質(zhì)特性與煤粉流動(dòng)性關(guān)系,并結(jié)合高效低NO_x液態(tài)排渣煤粉工業(yè)燃燒器的燃燒特性,探討了高效低NO_x煤粉工業(yè)鍋爐的煤質(zhì)特性適用指標(biāo)。
【學(xué)位單位】：廣東海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TK229.63
【部分圖文】：

式中：q 為噴嘴流通的流量；m3/s。將上面的（2-12）、（2-13）帶入（2-14）中，經(jīng)整理，噴嘴流量與氣體狀數(shù)的關(guān)系式為： kkkpppppkkqA121212（）（） （2-15） 供粉穩(wěn)定性影響因素分析結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可總結(jié)供粉穩(wěn)定性的影響因素有：密封旋轉(zhuǎn)供料器的填充系密封旋轉(zhuǎn)供料器的旋轉(zhuǎn)速度、粉倉內(nèi)煤粉的下料速率、空氣氣流的反沖強(qiáng)度、流動(dòng)性、下料壓力、文丘里噴嘴背壓、密封旋轉(zhuǎn)供料器間隙、輸送管道壓降、橫截面積、固氣比及物料的水分、粒度。由于供粉的不穩(wěn)定多數(shù)是由供粉條件的變化引起的，而變化的供粉條件是借力輸送設(shè)備的工作原理進(jìn)而改變流體狀態(tài)參數(shù)影響供粉穩(wěn)定。故此上述各個(gè)因素的邏輯框架如圖 2-1 所示�，F(xiàn)對(duì)各個(gè)因素上下級(jí)之間的關(guān)系詳細(xì)分析。

圖3-2氧化鋯氧量儀系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)及重要構(gòu)件參數(shù)如氣密度 1.22kg/m3。3-1供粉系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)及重要構(gòu)件參徑羅茨風(fēng)機(jī)風(fēng)量（m3//h）供粉倉（M443 0.管道壓降及文丘里噴嘴背壓的關(guān)輸送量的改變。供粉系統(tǒng)壓力測(cè)表3-2壓力測(cè)試數(shù)據(jù) 1 平值測(cè)點(diǎn) 2 波動(dòng)范圍測(cè)點(diǎn)2平均值測(cè)點(diǎn) 3 波范圍 水柱） （cm 水柱） （cm水柱）（cm 水

圖3-3輸送管道壓降隨煤粉輸送量的變化規(guī)律由圖 3-3 可知，隨著煤粉輸送量的增大，輸送管道壓降隨之增大。其原因是，氣源機(jī)械是羅茨風(fēng)機(jī)，空氣質(zhì)量流量不變，煤粉輸送量與固氣比成正比，因此固氣比隨著煤粉輸送量的增大而增大。由第 2 章可知，僅固氣比變化時(shí)，固氣比增大，輸送管道壓降隨之增大。此外，從圖 3-3 中還可看出，輸送管道壓降與煤粉輸送量近似呈現(xiàn)線性關(guān)系，即有：sp mmΔ （3-1）當(dāng)空氣質(zhì)量流量不變時(shí)，固氣比與煤粉輸送量成正比，即:s ms （3-2）結(jié)合（3-1）與（3-2），輸送管道壓降與固氣比的關(guān)系為：sp mΔ （3-3）即煤粉在稀相輸送過程中，輸送管道壓降與固氣比成正比關(guān)系。3.1.5 煤粉輸送量與文丘里噴嘴背壓的關(guān)系由表 3-3 中的測(cè)量結(jié)果可得到文丘里噴嘴背壓隨煤粉輸送量的變化規(guī)律，如圖 3-4 所示。
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本文編號(hào)：2854421