文章目录

0 引 言

1 沉降炉概况

2 计算方法与工况设置

2.1 煤粉耦合氨燃烧的数值模拟方法

2.2 试验工况设置

3 结果验证与分析

3.1 单煤燃烧模拟结果验证

3.2 氨掺混比例对燃烧及NO生成的影响

3.3 氨燃烧区过量空气系数对燃烧及NO生成的影响

3.4 氨送入位置对燃烧及NO生成影响

4 结 论

文章摘要:氨作为一种富氢的无碳燃料，具有能量密度高、成本低、储运安全等优势，与煤粉耦合燃烧可降低煤燃烧过程中CO₂的排放。以某20 k W沉降炉（氨从煤粉火焰高温区喷入）为研究对象，在深度空气分级下对煤粉耦合氨燃烧特性及NO生成规律进行研究，通过Fluent数值模拟探究了氨掺混比例（0、10%、20%、30%）、氨燃烧区过量空气系数（1.08、0.96、0.84、0.72）、氨不同送入位置（0.5、0.6、0.7、1.0 m）对煤粉燃尽特性及NO生成特性的影响。结果表明:（1）与纯煤粉燃烧相比，煤粉中掺混氨后飞灰含碳量增加、NO生成量降低;氨掺混比例进一步提高会增加飞灰含碳量、降低NO生成量。考虑燃烧经济性和NO排放量，氨掺混比例维持在20%左右较为合适。（2）氨燃烧区过量空气系数大于1时，氧量过剩会导致反应NH₃+O₂→■NO+H₂O+0.5H₂发生，生成大量NO;氨燃烧区过量空气系数小于1时，未完全燃烧的氨发挥还原作用，有利于反应NH₃+NO■→N₂+H₂O+0.5H₂发生，抑制NO的生成。综合考虑，建议氨燃烧区过量空气系数维持在0.96左右，既可满足煤粉的高效燃烧，又可有效抑制煤粉耦合氨燃烧过程中NO的生成。（3）喷氨位置与煤粉火焰区距离越大，飞灰含碳量和NO浓度越高，建议喷氨位置尽量靠近煤粉燃烧火焰区。

文章关键词:

论文DOI:10.13226/j.issn.1006-6772.CC21101401

论文分类号:TQ534;TQ113.2

文章来源：《燃烧科学与技术》 网址: http://www.rskxyjs.cn/qikandaodu/2022/0615/865.html

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