煤氨混燃方式与掺氨比对燃料排放特性的影响研究
龚艳艳
摘要：将煤与氨混燃逐步减少煤电是实现降碳的 1 种新途径,但煤氨混燃后的排放特性仍不清晰,需进一步从煤氨混燃方式与掺氨比对燃料排放特性的影响进行实验研究.因此,基于平焰燃烧器开展煤氨混燃实验,探究燃烧方式(预混、非预混)、掺氨比(0～100%)对排放特性的影响,采用烟气分析仪、热电偶与热重分析仪检测燃烧器上方高度沿程烟气中温度分布,并分析气体排放特性及飞灰特性.研究表明:当预混燃烧时,掺氨比越高,氨燃烧对煤氨气固燃料燃烧的促进作用越明显,即燃烧温度越高;而非预混燃烧时,掺氨比越高对燃烧越不利,即燃烧温度越低,但在燃烧前期消耗更多O2,是由于此时氨燃烧速率更快,且存在氨与煤争夺O2的现象,体现了掺氨后对燃烧反应的抑制作用.在预混、非预混 2 种燃烧方式下,掺氨后相比于纯煤燃烧则NOx大幅增加,纯氨燃烧时NOx浓度均有降低的趋势,掺氨比增加,CO2浓度降低,非预混燃烧时 CO2 浓度低于预混燃烧.当掺氨比≥60%时,在剧烈反应段,根据质量变化速率曲线,质量变化速率峰由单峰逐渐向双峰转变,掺氨能够促进质量变化速率峰前移,说明掺氨燃烧后煤粉的孔隙结构发生改变;根据飞灰残碳率,当掺氨比＜40%时更适合选择预混燃烧,当掺氨比＞40%时则更适合选择非预混燃烧.总体来说,考虑煤氨气固燃料的排放特性,最佳的燃烧工况为预混燃烧方式、掺氨比为 40%.
关键词：煤氨混燃排放特性掺氨比燃烧方式气体组分质量变化速率孔隙结构飞灰残碳率
分类号：TM621.2(发电、发电厂)
论文发表日期：2023-07-10
页数：8( 46-52,60 )
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