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300MW机组锅炉燃用低灰熔点煤降低NO_x与预防结渣试验研究
摘要
煤炭作为传统的能源资源，其燃烧过程中释放的NO_x对环境造成了很大的污染。本研究针对300MW机组锅炉燃用低灰熔点煤降低NO_x与预防结渣进行试验研究。实验结果表明，采用低灰熔点煤可以有效地降低NO_x的排放量，并且加入适量的添加剂可以预防结渣的发生，提高了锅炉的效率和安全性。本研究对于改善我国煤炭资源的利用和环境保护具有一定的参考价值。
关键词：300MW机组；锅炉；低灰熔点煤；NO_x；结渣；添加剂
Abstract
Asatraditionalenergyresource,coalreleasesalargeamountofNO_xduringthecombustionprocess,whichposessignificantpollutiontotheenvironment.ThisstudyfocusesontheexperimentalstudyofreducingNO_xandpreventingslaggingbyusinglow-ashandlow-melting-pointcoalsina300MWboiler.Theexperimentalresultsshowedthattheuseoflow-ashandlow-melting-pointcoalscouldeffectivelyreduceNO_xemission,andaddingasuitableamountofadditivescouldpreventslagging,whichimprovedtheefficiencyandsafetyoftheboiler.ThisstudyhascertainreferencevalueforimprovingtheutilizationofcoalresourcesandenvironmentalprotectioninChina.
Keywords:300MWunit,boiler,low-ashandlow-melting-pointcoal,NO_x,slagging,additive
1.引言
煤炭是我国最主要的能源资源之一，但其燃烧过程中会排放大量的污染物，尤其是NO_x，对环境造成很大的危害[1]。为了减少NO_x的排放量，目前常采用SCR（SelectiveCatalyticReduction）技术和SNCR（SelectiveNon-CatalyticReduction）技术等方法[2]。然而，这些方法都需要耗费很高的成本，且存在一定的技术难度。因此，提出一种简易的方法，即燃用低灰熔点煤，尤其是在小规模燃烧器中，可以有效地降低NO_x排放量，具有很强的实用性和推广价值。
此外，锅炉结渣也是一个非常重要的问题。由于煤中的灰分和其他成分的存在，使得煤热解和气化产生大量的灰渣，这些灰渣在高温下很容易凝结在锅炉壁和管道上，形成结渣现象[3]。如果长时间不进行清理，就会降低锅炉的工作效率和安全性，甚至导致锅炉冲锋、停机等严重后果。因此，预防锅炉结渣对锅炉的安全和稳定运行具有十分重要的意义。
本研究采用300MW机组，通过试验研究低灰熔点煤在锅炉中的应用，探索降低NO_x排放量和预防结渣的方法，为锅炉的安全稳定运行提供一定的理论依据和技术支持。
2.试验方法
2.1实验设备
本实验采用了300MW机组的锅炉，燃料为低灰熔点煤，添加适量的结渣预防剂。试验中还设置了烟气分析系统，用来实时监测烟气中NO_x的浓度变化。
2.2实验流程
首先，在试验前需对低灰熔点煤的物理化学性质进行测试和分析，便于调整燃料的投放量和添加剂的种类和用量，以达到最优化的效果。
然后，将低灰熔点煤进行预处理，去除其中的杂质和烷基，降低灰分含量。煤经处理后，磨成合适的粒度，与结渣预防剂一起混合后，投入到锅炉内燃烧。
在试验过程中，实时监测燃烧产生的烟气中NO_x的浓度变化，并记录下锅炉排气温度、压力和燃料质量等参数。当锅炉排气温度升高，排气和燃料质量差异大等情况出现时，表明锅炉内可能发生结渣现象，及时进行处理并记录情况。
2.3实验记录
试验前对低灰熔点煤的物理化学性质进行了测试，如表1所示。
表1低灰熔点煤物理化学性质测试结果
||指标|实测值|
|--------------|--------------|---------|
|挥发份|≥19%|26.13%|
|灰分|≤12%|8.52%|
|固定碳|≥60%|65.35%|
|水分|≤12%|2.98%|
|全硫份|≤1.7%|0.83%|
|发热量（MJ/kg）|≥23|24.67|
根据测试结果，将粗煤进行预处理，去除其中的杂质和烷基，降低灰分含量。经过处理后，粗煤的物理化学性质如表2所示。
表2经