分级富氧燃烧控制NOx的一维模型和试验研究.pdf

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1、第34卷第26期中国电机工程学报Vo1．34No．26Sep．15，201444622014年9月15日ProceedingsoftheCSEE~2014Chin．Soc．forElec．Eng．DOh10．13334~．0258-8013．pcsee．2014．26．003文章编号：0258—8013(2014)26．4462．07中图分类号：TK16分级富氧燃烧控制NOx的一维模型和试验研究游卓，周志军，王智化，胡昕，朱燕群，周俊虎，岑可法(能源清洁利用国家重点实验室(浙江大学)，浙江省杭·I'l市310027)One-dimensionalMode

2、landExperimentalStudyofNOxControlbyStagedOxy—fuelCombustionYOUZhuo，ZHOUZh0un，WANGZhihua，HUXin，ZHUYanqun，ZHOUJunhu，CENKefa(StateKeyLaboratoryofCleanEnergyUtilization(ZhejiangUniversity)，Hangzhou310027，ZhejingProvince，China)ABSTRACT：N0controlduringstagedoxy-fuelcombustion效应[1-2]的二氧

3、化碳捕获技术之一【2_4]。它使用从空wasstudiedthroughdrop．tubefurnaceandonedimensional气中分离出的氧气作为燃料燃烧时的助燃剂，干烟mode1．ThemodelwascodedinMatlabsoRwareandthe气主要成分为CO2，便于CO2捕获。为获得与燃料Canteracodewasadopted．Thetemperatureandflowrateoffuelwere1l0O～1200℃and21．1～32．3g／hrespectively~The在空气助燃下燃烧时相当的温度，通常使用一部分re

4、sultshowsthatNOxemissionduringnon·-stagedoxy-fuel经过放热后的烟气重新注入炉膛以降温。而由于combustioniSlowerthanthatinair．N0formationiSCO2在常压的定压比热容比N2高，烟气量通常较空decreasedbyincreasingresidencetimeinreductivezone．suchasbydelayinginputofthesecondarystreamand／orby气助燃时小。decreasingtherateofthefirststream．Cha

5、riSgasifiedbyCO，富氧燃烧时N排放比空气中燃烧时低为国duringoxy．fuelcombustion．NOxemissioniSthenreduceddue内外学者们所认同【5J。而对于富氧燃烧NO减排tomorereductiveprimaryzone，becausemoreNOiSreducedbycharandmorechar-NwasconvertedtoN，．Theresultsof的机制，有些学者认为富氧燃烧条件下主要通过对onedimensionalmodelagreewellwiththetestresults．烟气再循环

6、中的N的再燃还原达到NO减排【9”，KEYWORDS：stagedoxy—fuelcombustion；NO；drop—tube而也有学者得到了富氧燃烧过程中，通过合理的燃fumace；onedimensionalmodel；Cantera烧组织，在即使没有再循环对N的再燃还原的条摘要：为研究富氧燃烧过程中的N0r生成与控制，在一维件下，燃料N向N的转化就可比空气下的燃烧时沉降炉上进行了煤的分级富氧燃烧试验，并利用Matlab和少[12】。Cantera软件建立了一维沉降炉反应模型并进行分析。试验富氧燃烧的烟气再循环方式对N的生成也温度l100～1200

7、℃，给粉量21．1～32．3gm。试验和模拟结果会产生影响。由于烟气的循环，NO在煤火焦的表明：富氧燃烧时不采用烟气再循环的方法时N生成量燃烧早期被还原为HCN或者NH3。O2／CO2气氛中也可比空气下燃烧时低。在未分级条件下，富氧燃烧时的NO的生成由于着火的延迟在一定程度上也被延NO排放量是空气工况的77％。通过推迟二次风后移、缩小一次风风率等手段延长一次风在还原区的停留时问，可降低迟。在有纯氧射流的条件下HCN生成量相对较高。富氧燃烧时的N0生成量。高浓度CO2和焦炭的气化反应纯氧射流在燃烧器附近引起的高温造成了挥发分有助于强化还原区的还原性气氛，促

8、进NO在焦炭表面的还析出过程更加激烈。原，促进焦炭N向N2的转化，抑制焦炭NO的