高浓度煤粉预燃式强稳燃低氮燃烧器配风组织优化研究

煤粉预燃低氮燃烧技术可兼顾稳定燃烧与NOX排放控制，在燃煤锅炉灵活性调峰稳燃领域的应用潜力巨大。依托5 MW燃烧试验平台，研究了团队所开发的一种带小型预燃室的高浓度煤粉预燃低氮燃烧器运行性能。通过CFD数值模拟，系统研究了一次风率、内外二次风配风与分离式燃尽风（SOFA）对燃烧器燃烧性能及污染物排放特性的影响。结合5 MW燃烧试验平台测试结果对燃烧模型进行验证验证，试验实际温度与数值计算结果的最大偏差为44 ℃，误差范围±3.3%，证明了所选燃烧模型的准确性。研究结果表明：一次风率是影响预燃室环形回流区的关键因素，过低或过高的一次风速会分别对稳燃能力与降氮能力产生影响，在约8.8%的一次风率条件下能够保证有充足的回流量，有利于煤粉着火和排放控制；升高内二次风率能卷吸更多炉膛内高温烟气，有利于煤粉燃尽，但炉膛内部高温氧化性气氛区域增加，会导致污染物排放有所升高，约为43.5%的内二次风率能兼顾稳燃与降氮效果；采取适当比率的SOFA替代外二次风，能使得燃烧区域的含氮化合物更易被还原，从而降低排放，在23%SOFA风率下出现明显的低氮效果，NOx排放为72 mg/m3(6%O2)，与0%SOFA风率相比减排约67%。

国家重点研发计划青年科学家项目（2022YFB4100500）

张瀚霖（2001-），男，福建晋江人，西安交通大学能源与动力工程学院硕士研究生，研究方向为先进煤粉强稳燃技术。helenz0609@stu.xjtu.edu.cn

王学斌（1984-），男，山东昌邑人，西安交通大学能源与动力工程学院教授、博士生导师，E-mail:wxb005@mail.xjtu.edu.cn

张瀚霖,周旭,张锋,等.高浓度煤粉预燃式强稳燃低氮燃烧器配风组织优化研究[J/OL].洁净煤技术,1-10

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