半焦是低阶煤经低温热解后的产物,着火和实现稳定燃烧较原煤需更高温度,为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;同时国内外关于混煤燃烧研究多是基于小型试验台和数值模拟,而非中试规模的试验系统。基于此,在350 kW热态试验炉上开展了不同挥发分含量煤种(褐煤、烟煤、次烟煤)与神木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、径向位置处炉膛温度以及O2,CO,CO2,NOx等气体成分浓度,研究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;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(6% O2下,下同),对于褐煤+半焦、烟煤+半焦混合射流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,适合较大比例混合热解半焦(半焦掺混比50%)混燃煤质的Vdaf 含量不宜低于16%。
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