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中心给粉旋流燃烧器是一种利用煤粉浓缩、空气分级技术实现高效、低NOX排放的新型燃烧器。由于高浓度煤粉燃烧独特的高效、稳燃、低NOX排放特性,国内外对其做了不少研究,但对NOX释放特性及热态实验研究较少,部分热态研究中更鲜有对不同一次风煤粉浓度分布下旋流燃烧器煤粉燃烧及NOX排放特性的研究。本文在自行设计的0.5MW中心给粉旋流燃烧器热态试验系统上,研究了煤粉浓缩率对中心给粉旋流燃烧器近燃烧器区域及整个炉膛内部燃烧特性的影响规律,得到如下研究成果。首先对0.5MW中心给粉旋流燃烧器煤粉燃烧热态试验系统进行了调试,通过调试和改进,试验系统各方面的参数均达到了设计要求,漏风系数低于4%,密封性能良好,可以长时间稳定运行,试验结果重现性好,为对中心给粉旋流燃烧器的燃烧性能进行全面而细致的研究提供了保障。对中心给粉旋流燃烧器近燃烧器区域的实验研究表明,煤粉浓缩率对中心给粉旋流燃烧器近燃烧器区域的温度、火焰形态及烟气成分、NOx生成有显著影响,对近燃烧器区域煤粉颗粒的燃尽没有明显的影响。随煤粉浓缩率的增大,近燃烧器区域的温度降低;煤粉火焰的扩散角度减小,火焰长度增加;火焰内部O2浓度降低,CO浓度升高;近燃烧器区域的NOx浓度和峰值都减小;C的燃尽率降低。对中心给粉旋流燃烧器炉膛中心区域的实验研究表明,煤粉浓缩率对整个炉膛内部的温度水平、烟气成分有一定的影响,对尾部炉膛出口的烟气中的NOx生成有显著的影响,对整个炉膛内部煤粉颗粒的燃尽影响不大。随煤粉浓缩率的增大,炉膛中心线上的烟气温度升高,但在尾部炉膛出口烟气温度趋于一致;火焰内部的还原性气氛大大增强,但尾部炉膛出口烟气中的O2浓度和CO浓度趋于一致;煤粉浓缩率从1增大到5,尾部炉膛出口烟气中的NOx的浓度从1182mg/m3(6%O2)减小到861mg/m3(6%O2),下降27.15%;随煤粉浓缩率增大,炉膛上部0≤Z≤2500mm的区域内C燃尽率降低。