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作者：

马仑，方庆艳，张成，陈刚，王学斌

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摘要：

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CO_(2)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NH_(3)+O_(2)→NO+H_(2) O+0.5H_(2)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NH_(3)+NO→N_(2)+H_(2)O+0.5H_(2)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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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

DOI：

10.13226/j.issn.1006-6772.CC21101401

年份：

2022