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本课题对常规直流煤粉燃烧器和低NOx燃烧器在350MW电站锅炉中的燃烧特性、它的燃气煤粉混烧特性以及其数值模拟方法等进行了广泛和深入地研究。 常规直流煤粉燃烧器试验结果表明:350MW负荷时,运行氧量从3%上升到5%对应NOx排放增加26.7%;掺烧15%BFG(发热量)时NOx排放浓度比纯燃煤时的NOx排放浓度降低27.6%。运行负荷从210MW上升到350MW时,NOx的排放量增加了45.4%。五层常规直流煤粉燃烧器的最下一层改造成低NOx燃烧器后的NOx排放试验结果表明:纯烧煤工况氧量为3%时的NOx排放值,对应350MW负荷五层燃烧器运行的NOx排放浓度,有低NOx燃烧器的降低了5.5%,对应四层煤粉燃烧器运行的上下相邻四层煤粉燃烧器组的NOx排放浓度差(NOX,HIJK—NOx,GHIJ),有低NOx燃烧器的是技术提升前的3倍。前墙烟温和气体组分试验结果表明:在同一工况下,前墙G层低NOx燃烧器截面的壁面氧气体积分数比其上三层(GH/H/HI)的要大,壁面氧气体积分数分布随着射流火焰的行程方向逐渐减小,炉膛壁面横向NOx浓度分布呈现单峰性,壁面两边小,中心附近NOx浓度大,采用了低NOx燃烧器的G层的NOx浓度明显低于其它三层,并且NOx的浓度有随着高度的增加而逐渐增大的趋势。随着氧量的增加和负荷的增加,前墙NOx的浓度分布也逐渐增加。神混煤和大同煤混烧时前墙上的NOx浓度要低于全烧大同煤对应工况时的前墙上的NOx浓度。 电站锅炉纯燃煤NOx反应特性数值模拟表明:350MW纯燃煤工况的炉膛出口氧量从3%增大到4%一直到5%,其NOx的排放值从406ppm分别增大到451ppm一直到522ppm,数值模拟与试验结果的偏差为+3.3%～-2.7%;在燃烧器区域的对应一次风截面与二次风截面,其最大温度与截面平均温度之差分别为473℃和524℃,其氧气最大质量分数与截面平均氧气质量分数之差分别为0.122和0.126,其可燃物最大浓度(质量分数)与截面平均可燃物浓度之差分别为0.1581和0.0178,在燃烬区域截面上,温度最大值与截面平均温度差为134℃,氧气质量分数最大值与截面平均氧气质量分数的差为0.0457,可燃物浓度最大值与截面平均可燃物浓度(质量分数)的差为0.0048:电站锅炉的NOx主要是在燃烧器区域生成,NOx浓度沿高度分布为单峰形,截面平均最大NOx浓度出现在燃