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现役的W火焰锅炉在运行中出现炉膛出口NOx排放量高的问题,随着环保政策日益严格,降低W火焰锅炉NOx排放迫在眉睫。本文利用数值模拟的方法对一台巴威技术300MW的W火焰锅炉炉内燃烧特性进行了研究,得如下研究结果。对巴威技术300MW W火焰锅炉原型(采用EI-XCL燃烧器)炉内燃烧特性进行数值模拟,将模拟获得的温度、气氛值与实验结果进行对比,二者基本吻合,验证了模拟方法的正确性。将拱上燃烧器更换为单级引射燃烧器,在额定负荷下,进行模拟计算,结果表明:(1)随着分级风倾角的增加,混合气流的下射深度及炉内高温火焰的宽度都增大,炉膛出口的NOx排放浓度降低,但下倾角度过大时,混合气流对冷灰斗造成了冲刷;(2)随着分级风风率增加,拱上二次风风量减小,刚性随之减弱,下冲至冷灰斗的深度也逐渐减小,煤粉着火有所提前;风率增加至35%时,炉内出现偏斜燃烧的现象;分级风风率由20%增至30%,炉膛出口的NOx排放由700mg/m3下降至683mg/m3;(3)随着乏气倾角增加,下炉膛死滞区的范围逐渐减小,炉膛内高温火焰的位置有所下降,炉膛出口的NOx排放浓度依次降低,乏气倾角为38°的工况,炉内出现了偏斜燃烧。综合考虑分级风倾角、分级风风率及乏气倾角对炉内的燃烧情况、冷灰斗冲刷情况、炉膛出口NOx排放量等因素的影响,推荐最佳的分级风下倾角度为30°、分级风风率为30%、乏气倾角为33°。将中心给粉燃烧器(CFR)应用于W火焰锅炉,研究浓缩率的影响,并将燃尽风技术与中心给粉燃烧器同时应用于W火焰锅炉,对炉内的燃烧特性进行研究,得到如下结论:随着浓缩率的增加,炉内流场对称性越来越好,炉膛出口的NOx排放浓度由1063mg/m3降低到787mg/m3;采用燃尽风技术后,炉膛出口的NOx排放浓度降低。对比两种方案,单级引射燃烧方式炉膛出口参数优于中心给粉燃烧方式,但后者改造较为方便,因此实际过程中,要结合现场情况及经济性分析对两种方案进行评价和选择。