李竞岌，杨欣华，杨海瑞，吕俊复

(清华大学热能工程系热科学与动力工程教育部重点实验室，北京　100084)



鼓泡床焦炭型氮氧化物生成的试验与模型研究

李竞岌，杨欣华，杨海瑞，吕俊复

(清华大学热能工程系热科学与动力工程教育部重点实验室，北京100084)

摘要:循环流化床(CFB)锅炉密相区是焦炭型氮氧化物(NOx)生成的主要区域，利用小型鼓泡流化床实验台比拟CFB锅炉密相区，在850℃床温和10%O2浓度下，进行了单颗粒焦炭的燃烧实验，对不同床料粒度、制焦煤种、焦炭粒径和流化风速条件下焦炭氮向NOx的转化比例进行了研究。针对3种原煤制得的焦炭，均发现床料粒度增大后，鼓泡床乳化相内传质系数增加而传热系数降低，导致焦炭颗粒表面氧化性气氛增强，燃烧进程加快，焦炭氮向NOx转化率上升。初始焦炭粒径越大，焦炭氮向NOx转化率越低。流化风速的增大对焦炭氮向NOx转化有一定的促进作用，但并不显著。实验中对焦炭颗粒内部温度进行了测量，验证了前述的实验结果。同时，基于密相区传质传热特性与简化反应机理，建立了单颗粒焦炭燃烧及焦炭氮转化模型，计算结果与实验匹配良好，为CFB锅炉整体NOx排放模型的建立奠定了基础。

关键词:循环流化床;焦炭型氮氧化物;鼓泡床;床料粒度;单颗粒模型

李竞岌，杨欣华，杨海瑞，等．鼓泡床焦炭型氮氧化物生成的试验与模型研究［J］．煤炭学报，2016，41(6):1546－1553．doi:10．13225/j．cnki．jccs．2015．1566

Li Jingji，Yang Xinhua，Yang Hairui，et al．Experimental study and modeling of NOxgeneration from char nitrogen in the bubbling bed［J］．Journal of China Coal Society，2016，41(6):1546－1553．doi:10．13225/j．cnki．jccs．2015．1566

随着最新《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223—2011)的颁布实施，天然具有低氮氧化物(NOx)排放优势的循环流化床(CFB)锅炉也面临着严峻的脱硝压力［1－2］。……