岑婷玲， 许红胜， 赵龙生

(1. 东南大学 能源与环境学院， 南京 210096； 2. 东南大学 电力设计院， 南京 210096)

氮氧化物(NOx)会对人体和环境造成危害，形成酸雨，破坏大气中的臭氧层，加重温室效应；同时NOx还会与其他污染物在特殊反应条件下形成光化学烟雾，严重危害人类健康[1-4]。燃煤电厂是污染气体的最大排放源之一。《江苏省煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》明确要求：到2018年年底，全省10万kW以下燃煤机组NOx排放质量浓度≤100 mg/m3[5]。大部分电厂在未进行改造之前无法达到要求，为减少尾部脱硝改造负荷，降低投资，对锅炉燃烧器进行低氮燃烧改造非常必要。

燃煤电厂锅炉的NOx控制技术主要分为低NOx燃烧技术和炉后烟气脱硝技术，其中低NOx燃烧技术主要是通过改变燃料和空气比，形成贫氧区，从而生成HCN和NH3等还原性气氛，将生成的NOx进行还原并且抑制新的NOx生成，从而降低NOx排放量[6-9]。高鹏等[10]在某600 MW锅炉按比例缩小的试验台上进行低氮燃烧改造试验研究，结果表明进行低氮燃烧改造后NOx排放质量浓度下降了60%左右。胡志宏等[11]对一台600 MW对冲燃烧锅炉进行低氮燃烧改造，NOx质量浓度从改造前的750～900 mg/m3下降到350 mg/m3以下。

与试验研究相比，数值模拟方法投资小、精度高，因此笔者运用Fluent软件，对某220 t/h燃煤电站锅炉燃烧器进行数值模拟计算，对比改造前后炉内的温度场、速度场、组分场以及NOx分布情况，并与实际运行数据对比，验证模型可行性。

1 锅炉概况

锅炉为HG220/100-10型单锅筒、自然循环、集中下降管、∏形结构的高温高压煤粉锅炉，固态排渣，露天布置，全钢架、悬吊结构，平衡通风、四角切圆燃烧，炉膛截面尺寸为7 570 mm×7 570 mm。……