王小龙，张飞龙，王 里，许鑫玮，张仪祥，王学斌，谭厚章

(1.国能神东煤炭集团有限责任公司，陕西 神木 719315；2.西安交通大学 能源与动力工程学院，陕西 西安 710049)

0 引 言

据统计，我国目前使用的工业锅炉有60多万台，其中有接近50万台为链条炉等燃煤工业锅炉[1-2]。传统的燃煤工业锅炉通常采用炉排燃烧，由于有效反应面积小，炉排锅炉存在燃烧效率低、污染物排放高等严重问题。煤粉工业锅炉强化了煤与空气的接触与混合，能大幅提高煤燃烧效率，有效控制污染物排放[3-5]。

然而由于燃煤性质和运行负荷的变化，煤粉锅炉易出现燃烧不稳定和NOx排放量高的问题。目前，普遍使用的低氮燃烧技术是利用燃烧器的特殊结构设计改变煤粉与空气的阶段性配比，将浓淡燃烧、空气分级等低氮燃烧技术应用于煤粉燃烧。高浓度煤粉的低氮旋流燃烧器能创建一个高温再循环区，促进煤粉再着火，稳定燃烧，还能降低着火区的温度和含氧量，形成还原性气氛，降低NOx的生成[6-9]。预燃室设计是为了保证燃用贫煤和烟煤时炉内燃烧稳定高效[10]。

20世纪80年代，清华大学与上海吴泾电厂共同研制了使用根部二次风的预燃室旋流燃烧器，缓解了预燃室前端与喷火口的积碳结焦问题[11]。王进卿等[12]使用商业软件对一种新开发的采用钝体的预燃室燃烧器进行了数值计算，研究一、二次风速，二次风旋流强度等对回流强度的影响。该燃烧器在煤粉工业锅炉应用中的NOx排放浓度为331 mg/Nm3[13]。陈志超等[14]通过将预燃室燃烧器的二次风分为内外两级和烟气再循环来弱化前期的一、二次风混合，降低初期NOx生成，最终降低NOx排放。……