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随着环境问题的日趋严峻,NOx等大气污染物的排放问题受到越来越多的重视。本文针对某800MW对冲燃煤锅炉NOx排放过高的问题,拟通过增设燃尽风,利用空气分级燃烧对其进行改造。空气分级燃烧在降低NOx排放的同时不可避免地会产生一定负面影响。本文利用FLUENT软件对这一锅炉在不同工况下的燃烧及排放进行了数值模拟,权衡利弊,实现了关键参数的确定和改造方案的改进。首先,建立恰当的物理、数学模型,选用合理的计算方法,对改造前的原始工况进行了模拟。对所预报的速度、温度及组份分布进行详细的理论分析,说明了计算结果的合理性;对部分参数的计算值与实测值进行对比,验证了计算结果的准确性,认为本文所用的计算模型和方法是合理可靠的,可以用于改造工况的预测。其次,深入分析了NOx的生成特性,以期更好地指导完善空气分级燃烧。先对原始工况和加设燃尽风工况的模拟结果进行对比,在比较温度和组份场的基础上,对NOx浓度及其反应速率的分布变化进行了讨论,全面分析了空气分级燃烧对炉内NOx生成特性产生的影响。然后深入探讨了空气分级燃烧下NOx生成速率的变化,对燃料型NOx和热力型NOx生成速率分别加以讨论,同时找到了炉内不同位置NOx生成速率的控制因素。最后,设计了不同的工况,通过对模拟结果的对比,分析了燃尽风率和燃尽风喷口高度对燃烧和排放的影响。结果表明,燃尽风率增加、燃尽风喷口高度增加都会降低NOx排放,但都会对燃尽及炉膛上部温度产生一定的不利影响。分析结果表明,燃尽风率选取20%,燃尽风喷口高度为44m时,既能较大程度降低NOx排放,又能将负面影响控制在可接受范围内。此外,本文结合实际情况,进一步提出增设燃尽风同时,主燃区燃烧器下移的改造方案。经过验证,这一方案能够较大程度降低NOx排放,负面影响也最小,是较为理想的改造方案。