針對某臺額定蒸發(fā)量為75 t/hπ型燃?xì)忮仩tNO_x排放量較高的問題,在過量空氣系數(shù)為1.2的條件下,采用空氣分級低氮燃燒方式對其進(jìn)行改造,在燃?xì)饬髁恳欢ǖ臈l件下分別對原工況以及5種不同燃盡風(fēng)風(fēng)量改造方案下爐內(nèi)溫度分布、氧氣及NO_x質(zhì)量濃度分布進(jìn)行數(shù)值模擬,確定了較優(yōu)的燃盡風(fēng)風(fēng)量占比。結(jié)果表明:在NO_x質(zhì)量濃度最高的區(qū)域添加燃盡風(fēng),新鮮冷空氣加入明顯降低了爐膛內(nèi)高溫區(qū)域的平均溫度,有利于降低NO_x的生成;綜合考慮爐膛內(nèi)溫度分布及出口截面NO_x排放質(zhì)量濃度,燃盡風(fēng)風(fēng)量占比為10%的改造方案較優(yōu)。 

【文章來源】：熱能動力工程. 2020,35(07)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

爐膛物理模型

由圖2可以看出,隨著燃盡風(fēng)的添加以及燃盡風(fēng)風(fēng)量的變化,爐膛內(nèi)溫度場發(fā)生了改變。在α=0的情況下,爐膛的高溫區(qū)出現(xiàn)在靠近后墻的上方區(qū)域(折焰角下部),因此將燃盡風(fēng)噴口設(shè)置在此位置。燃盡風(fēng)通過噴口進(jìn)入爐膛內(nèi)部,冷空氣的直接加入會降低原高溫區(qū)的平均溫度,降溫的幅度和范圍隨著燃盡風(fēng)風(fēng)量的增加而擴(kuò)大。工況3(α=10%)中的爐膛溫度分布更加均勻,燃盡風(fēng)的添加使得原本靠近爐膛后墻的高溫區(qū)域向前墻偏移。在工況4(α=15%)下,燃燒器區(qū)域過量空氣系數(shù)接近1,達(dá)到理論完全燃燒狀態(tài),提高了火焰和煙氣在爐膛中的充滿度,所以相比于工況3,高溫區(qū)域面積有所增加。圖3為不同工況下爐膛水平截面的煙氣平均溫度隨爐膛高度的變化。第1層燃燒器下部區(qū)域的爐膛截面平均溫度,工況1和工況2相比于工況3～工況6有較大不同,原因是前兩個工況一次風(fēng)量過量空氣系數(shù)偏離理論完全燃燒過量空氣系數(shù)1.0較大。工況3～工況6的曲線變化趨勢基本一致:總體上是沿高度的增加快速升高,在9.2 m處達(dá)到一個溫度峰值,這是由于第一層燃燒器區(qū)燃?xì)獾耐⑷紵a(chǎn)生的。隨著熱煙氣不斷向壁面?zhèn)鬟f熱量,截面的平均溫度隨著高度增加逐漸降低。爐膛平均溫度在11 m處又達(dá)到了一個溫度峰值,這是由第二層燃燒器區(qū)燃?xì)獾耐⑷紵a(chǎn)生的溫度峰值。新鮮空氣通過第二層燃燒器上方2 m處的燃盡風(fēng)口噴入爐膛,進(jìn)一步讓未燃盡的燃?xì)膺M(jìn)行燃燒,由于本身新鮮空氣的溫度較低,所以工況3～工況6在14 m處的截面平均溫度均有明顯下降。

通過對圖2和圖3分析得出,改變?nèi)急M風(fēng)風(fēng)量對爐內(nèi)溫度場分布的影響較大,對爐膛出口煙氣平均溫度的影響較小。隨著燃盡風(fēng)的添加,爐內(nèi)燃燒中心開始由后墻向前墻移動,此時燃燒核心區(qū)域移動到爐膛中間,保證了鍋爐的效率和安全性。在工況6,燃燒中心變成零散的燃燒高溫區(qū)域。這些零散的高溫區(qū)域使得受熱面吸熱量減少,同時受熱面金屬容易發(fā)生被燒壞的可能,對鍋爐的經(jīng)濟(jì)性和安全性產(chǎn)生不利影響。3.2 爐內(nèi)氧氣質(zhì)量濃度分布

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3100098