不同配风条件下净化-燃烧系统的NOx排放调控机制与低氮燃烧优化研究

《Fuel》：Purification-Combustion system: Purification and combustion characteristics at different air distribution conditions

本文系统探讨了净化-燃烧技术中配风方式对NOx排放的调控机制，通过200 kW试验平台验证了高温净化（HTR）与温和燃烧（MC）单元的协同作用。研究发现强化MC单元尾部配风可优化炉顶还原气氛，促进焦炭氮（char-N）定向转化为N2，显著降低HCN、NH3等前体物浓度，最终实现NOx排放46.35 mg/m3、燃料氮转化率仅2.15%的超低排放效果，为宽负荷多燃料条件下的低氮燃烧技术提供新策略。

　　

研究亮点

高温净化工艺可使煤中元素提取率达90%以上，同时提升煤反应活性，利于后续温和燃烧反应。

结论

在200 kW净化-燃烧系统上对MC单元配风条件下的净化-燃烧特性及NO_x排放规律进行实验研究，结论如下：

1. 1.
   高温净化过程可实现煤中元素提取率超90%，同时增强煤反应活性，有利于后续温和燃烧反应。
2. 2.
   结合高温净化与温和燃烧单元配风调控，系统NO_x减排率达48.5%，排放浓度降至46.35 mg/m3，燃料氮转化率仅为2.15%，飞灰残留燃料氮含量低至0.02%。
3. 3.
   MC单元内温度呈轴向梯度分布，峰值区集中于单元顶部以下2700 mm处。机理分析表明，强化MC单元尾部配风可有效改善炉顶还原气氛，促进焦炭氮（char-N）向N₂的定向转化，并显著降低HCN、NH₃等NO_x前体物浓度。