牛 芳

(1.煤科院节能技术有限公司，北京 100013；2.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室，北京 100013；3.国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室，北京 100013)

0 引 言

随着国家对燃煤工业锅炉大气污染物治理要求不断提高，《2019年全国大气污染防治工作要点》明确要求，65 t/h及以上燃煤锅炉全部实施节能和超低排放改造[1-2]。因此，加快实现不同容量燃煤工业锅炉环保改造势在必行。为降低燃煤锅炉NOx初始排放浓度，国内外开发了多种低氮燃烧技术，包括空气分级低氮燃烧技术[3-5]、烟气再循环低氮燃烧技术、燃料分级低氮燃烧技术[6]、燃料再燃低氮燃烧技术[7-9]、浓淡分离低氮燃烧技术[10-11]、低氮燃烧器以及煤粉预热低氮燃烧技术等。这些低氮燃烧技术大部分已在电站煤粉锅炉上得到成功应用，特别是空气分级低氮燃烧技术。然而，受限于电站煤粉锅炉与工业煤粉锅炉容量、燃烧组织方式、停留时间等差异，电站煤粉锅炉空气分级燃烧技术对工业煤粉锅炉空气分级低氮燃烧指导价值有限。因此，有必要开展适用于工业煤粉锅炉的空气分级燃烧技术。王鹏涛等[12]采用数值模拟及工程试验相结合的方法，初步探究了空气深度分级燃烧在煤粉工业锅炉上的应用。Fan等[5]在20 kW沉降炉(DFF)试验系统上，针对大同烟煤开展了深度空气分级燃烧(主燃区过量空气系数1.2～0.696)试验研究，探究了沉降炉内还原性气体浓度分布特性和NOx生成与还原机理。结果表明，当主燃区过量空气系数SR=0.696时，主燃区结束位置处CO体积分数最高接近12%，且此时NOx含量基本接近0。……