Modélisation numérique et étude expérimentale de la combustion du charbon avec ajout d'ammoniac dans une chaudière de 4 MW

MA Zhaoyao ,  

ZHANG Xiangyu ,  

WEN Hainan ,  

LIU Wen ,  

WANG Zhichao ,  

YU Bo ,  

摘要

La combustion du charbon avec addition d'ammoniac est l'une des voies importantes pour réduire les émissions de CO2 des centrales électriques au charbon. Pour étudier la possibilité de brûler une proportion élevée d'ammoniac, un modèle de mécanisme de combustion du charbon avec addition d'ammoniac a été établi. La simulation informatique a été utilisée pour simuler la combustion du charbon avec addition d'ammoniac et de l'ammoniac pur dans une chaudière de 4 MW, et les résultats de la simulation informatique ont montré une erreur inférieure à 3 % par rapport aux données expérimentales. Les résultats de l'expérience ont montré que lors de la combustion du charbon avec addition d'ammoniac, la température de la flamme a diminué d'environ 30 °C lorsque la proportion d'ammoniac ajouté a augmenté de 20 %, et la fraction volumique du dioxyde de carbone a diminué d'environ 20 %. Le taux de NO dans les gaz d'échappement de la chaudière a augmenté d'environ 77,33 % lors de l'augmentation de la proportion d'ammoniac de 0 à 40 %. Lorsque la proportion d'ammoniac a augmenté de 0 à 60 %, le taux de NO a augmenté d'environ 136,44 %. Lors de la combustion du charbon avec addition d'ammoniac, le coefficient d'excès d'air optimal est choisi à 1,15 pour assurer une combustion complète et une génération d'oxydes d'azote optimale. L'utilisation d'une injection de carburant à deux niveaux réduit le taux de NO dans les gaz d'échappement de la chaudière de 31,07 % par rapport à une injection à un seul niveau. Comparé à la combustion de charbon pulvérisé ou de mélange de charbon et d'ammoniac, la flamme est plus froide, avec une distance d'allumage plus longue et un diamètre de coupe plus grand, et le taux de NO à la sortie de la chaudière lors de la combustion d'ammoniac pur est de 475 mg/m~3, avec une fuite d'ammoniac proche de zéro.

关键词

Chaudières à charbon; Combustion d'ammoniac; Oxydes d'azote; Fuite d'ammoniac; Injection de carburant à deux niveaux

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