半焦是低阶煤经低温热解后的产物,其着火和实现稳定燃烧需要比原煤更高的温度。为了拓展其在电厂动力用煤等领域的应用,有必要引入一些易燃高挥发分煤种作为混燃燃料。然而,国内外关于混煤燃烧的研究大多基于小型试验台和数值模拟,而非中试规模的试验系统。为了解决这一问题,研究人员在350 kW热态试验炉上开展了不同挥发分含量煤种(如褐煤、烟煤、次烟煤)与神木热解半焦混燃的热态试验研究【不同挥发分含量煤种与热解半焦混燃热态试验研究】。通过测量燃烧器下游主燃区不同轴向位置、径向位置处的炉膛温度以及O2、CO2、NOx等气体成分浓度,研究了掺混煤质变化对混合燃烧(半焦质量掺混比50%)的着火特性以及NOx生成的影响。
结果表明,混合燃料浓侧煤粉射流的着火优于淡侧,O2消耗及燃烧产物生成也主要集中在浓侧。随着混合煤质Vdaf含量的增加,混煤射流着火距离减小,燃点下降,燃烧器出口与稳定燃烧区之间的距离随之缩短。在主燃区出口截面处,褐煤+半焦、烟煤+半焦、次烟煤+半焦混合射流中心的NOx浓度分别为473、462、532 mg/m³(在6% O2条件下测得)【稻壳混煤燃烧对NOx排放的影响】。褐煤+半焦与烟煤+半焦混合射流的NOx浓度差值较小,仅为11 mg/m³。综合考虑着火距离、燃烧强度和主燃区NOx排放量,可以得出适合较大比例混合热解半焦的最佳煤种【半焦燃烧及煤热解燃烧耦合试验研究】。
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