生物质直燃过程中氮氧化物生成特性及控制实验研究OA

【目的】为应对小型燃煤锅炉改燃天然气带来的运行成本上升与气源紧张问题,并满足生物质燃料燃烧过程中氮氧化物(NO_(x))排放的控制需求。【方法】搭建生物质颗粒直燃实验台,优化进料、点火及风机系统,实现配风量与进料量的精确调控;对生物质燃料进行工业分析与元素分析,对比其与煤的燃料特性差异;采用非接触式测量方法获取挥发分燃烧火焰温度场,同步使用K型热电偶进行接触式测温;利用烟气分析仪在线测量NO_(x)浓度;研究过量空气系数和火焰温度对NO_(x)生成的影响规律。【结果】研究表明,生物质燃料挥发分含量高于煤、灰分含量低于煤;火焰温度随过量空气系数增大而升高,补气工况可进一步提升火焰温度;过量空气系数在1.11~1.47范围内时,NO_(x)浓度随过量空气系数增大而显著增大,从22.21 mg/m^(3)增至156.29 mg/m^(3),增幅约603.69%;本实验温度范围(600~1200℃)内NO_(x)以燃料型为主,热力型贡献可忽略;炉渣平均热灼减率为9%,比正常水平(3%~5%)要高。【结论】确定了最优过量空气系数为1.21~1.39,可保证燃烧效率的同时抑制NO_(x)生成;提出了过量空气系数优化、补气策略选择、燃料预处理等控制策略;为小型生物质燃烧设备的低氮运行提供了技术支撑。