低品位炭ボイラーを神華煙炭に改造することで発生するスラッジやバーナーの損傷問題を解決するため、ある超臨界600MW対向流ボイラーを研究対象とし、熱力計算と数値シミュレーションによって燃焼システム改造案の実現可能性を重点的に研究した。研究結果によると、差別化された熱負荷設計、内傾した側面バーナー、多次元の壁面付着風などの技術を採用し、バーナー領域の熱負荷を1.71MW/m²から1.44MW/m²に低減し、炉膛出口の排ガス温度を1058℃から1010℃に低下させた。改造実施後の試験結果では600MW負荷時の飛灰中炭素含有量が改造前の6.06%から改造後の1.42%に低下し、ボイラー効率は92.76%から94.03%に向上し、各負荷で炉膛出口のNOx排出濃度が50%～60%低減した。改造後のボイラーは長期にわたり安全かつ効率的に稼働できる。提案された改造技術案は、低揮発分炭の燃焼条件下で同様な装置の燃焼システム最適化改造に指針的意義を持つ。

対向流燃焼ボイラー;石炭適応性;差別化熱負荷;工学的検証