来源：期刊VIP网 时间：
作者：刘佳宁;张文振;刘欣;谢妍;李驰;李明;牛涛;王赫阳;
单位：天津大学机械工程学院;烟台龙源电力技术股份有限公司;
摘要：氨煤混燃是燃煤机组实现碳减排最具潜力的技术发展方向之一。但由于NH_3燃料含氮量高，氨煤混燃可能导致锅炉NO_x排放的大幅上升，成为限制燃煤电厂采用氨煤混燃的主要瓶颈。因此，亟需深入研究氨煤混燃的NO_x生成特性，为实现锅炉混氨燃烧NO_x排放的有效控制提供理论基础。以40 MW工业尺度燃煤锅炉为研究对象，采用CFD数值模拟研究混氨比（■）对锅炉NO_x生成的影响。锅炉NO_x排放质量浓度模拟结果表明：在20%燃尽风率下，锅炉NO_x排放质量浓度随■增加呈先升高后降低趋势，在■=5%时达到最大值197 mg/m~3，在■=25%时降至95 mg/m~3，低于纯燃煤工况的137 mg/m~3。模拟结果与40 MW锅炉混氨燃烧试验结果在定性和定量上皆良好吻合。NO_x排放随■增加的这种变化趋势是由于NH3燃烧存在NO生成和还原2条主要反应路径，NO在炉内的生成主要由燃烧初期高O2体积分数下NO的生成和后期低O2体积分数下NO的还原2个阶段构成，这2个阶段的NO生成和还原量综合决定了锅炉NO_x排放量。模拟结果显示，尽管随■增加，NO在炉内的整体生成和还原速率皆明显增加。但在■=0～5%,NO生成速率增速高于还原速率增速，而在■=5%～25%,NO还原速率增速则高于生成速率增速，使NO的净生成速率在■=0～25%呈先上升后下降的变化趋势，这是40 MW锅炉氨煤混燃试验所观测到的NO_x排放随■增加呈先升后降趋势的原因。研究结果揭示了NH3的NO生成和还原反应路径相互竞争机制对锅炉氨煤混燃NO_x排放的关键影响，为实现大容量燃煤锅炉氨煤混燃NO_x排放控制提供了理论参考。
关键词：燃煤锅炉;;碳减排;;氨煤混燃;;氮氧化物(NO_x);;数值模拟
