2022年 第03期
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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 kW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+O2NO+H2——O+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。
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主管
中国煤炭科工集团有限公司
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主办
煤炭科学研究总院有限公司
煤炭工业洁净煤工
程技术研究中心 -
主编
解强
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刊期
月刊
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ISSN
1006-6772
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CN
11-3676/TD
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作者：
- 马仑
- 方庆艳
- 张成
- 陈刚
- 王学斌
单位：
- 华中科技大学煤燃烧国家重点实验室；西安交通大学能源与动力工程学院
摘要：
关键词：
- 煤粉耦合燃烧
- 氨燃烧
- 深度空气分级
- 掺混比例
- 过量空气系数
- 喷氨位置
作者简介：
马仑(1990—)，男，四川巴中人，助理研究员，博士。E-mail：malun3g@126.com
通讯作者:方庆艳(1974—)，男，湖北孝感人，教授，博士。E-mail：qyfang@hust.edu.cn
通讯作者:方庆艳(1974—)，男，湖北孝感人，教授，博士。E-mail：qyfang@hust.edu.cn
图表：
相关文章：
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引用格式：
马仑,方庆艳,张成，等.深度空气分级下煤粉耦合氨燃烧及NO生成特性［J］.洁净煤技术，2022,28(3):201-213.
MA Lun,FANG Qingyan，ZHANG Cheng,et al.Combustion and NO formation characteristics of pulverized coal co-firing with ammonia in a deep-air staging condition［J］.Clean Coal Technology，2022,28(3):201-213.
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