燃机烟气与燃煤锅炉耦合燃烧技术方案研究

为有效利用燃机排烟热量，探索了燃煤锅炉与燃机烟气耦合燃烧可行性。根据燃烧学基本理论，详细分析了燃机烟气混入对燃煤锅炉的燃烧理论空气量、烟气量、燃烧器喷口速度等参数的影响，提出了燃机烟气与燃煤锅炉耦合燃烧技术方案。运用全尺寸数值模拟技术，分析了烟气耦合对燃煤锅炉燃烧特性的影响。数值模拟结果表明，烟气耦合后燃煤锅炉火焰切圆直径变大，气流略微刷墙；煤粉气流初始温度增加，挥发份析出提前，煤粉着火提前；燃煤锅炉烟气量增大，锅炉炉膛温度降低，水冷壁吸热量下降；炉膛出口NOx排放浓度由222.1mg/m3升高至229.5mg/m3，焦炭燃尽率由98.91%降低至96.9%。结合数值模拟结果，分析烟气耦合后发电机组能耗得出，虽然机组发电煤耗较耦合前升高2.0g/kW.h，但燃机烟气的余热利用效率由约80%提升至约93%，折算机组煤耗降低10.98g/kW.h，全厂能耗降低8.98g/kW.h，表明燃机烟气与燃煤锅炉耦合燃烧技术方案可行。由于燃机烟气替代了大部分燃煤锅炉二次风量，通过燃煤锅炉空预器的风量大幅降低，造成空预器换热量大幅下降，排烟温度大幅升高，需在空预器后增加余热利用装置。

国家能源集团科学技术研究院有限公司科技项目（DY2022Y05）

赖金平,陈辉,张文振,等.燃机烟气与燃煤锅炉耦合燃烧技术方案研究[J/OL].洁净煤技术,1-8

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