鼓泡流態(tài)化燃燒氣固流態(tài)與NOx濃度的關(guān)系規(guī)律

鄧尚致　姜華偉　聶茂峰　黃玉林　張洪瑋　郭慶杰　王翠蘋

文章編號：10069798（2022）02008807;DOI：10.13306/j.10069798.2022.02.014

摘要：針對在流化床中密相區(qū)的氣固流動行為與污染物NOx之間關(guān)系規(guī)律和影響機制的問題，本文借助鼓泡流化床反應(yīng)器，研究了準(zhǔn)東煤和柏木在不同床內(nèi)溫度、流化風(fēng)速和給料速率條件下燃燒時煙氣中NOx的濃度，并利用功率譜密度分析法分析了流化床內(nèi)氣固流態(tài)。結(jié)果表明，隨著溫度的升高，床內(nèi)流化氣體密度降低，使得床內(nèi)截面氣速增加，鼓泡流態(tài)化更加劇烈，促進(jìn)了氣固混合與接觸，從而使煙氣中NOx含量顯著增大。適當(dāng)提高流化風(fēng)速，有利于床層形成充分的鼓泡流態(tài)化，使燃料燃燒更加充分，但流化風(fēng)速過大，也會導(dǎo)致煙氣中NOx排放濃度上升。通過降低給料速率，會導(dǎo)致床層高度降低，抑制鼓泡流態(tài)化的充分發(fā)展，減弱氣固混合和接觸的強度，產(chǎn)生還原性氣氛，使得NOx濃度降低。該研究對進(jìn)一步優(yōu)化循環(huán)流化床爐內(nèi)氣固流動狀態(tài)，降低NOx的排放具有重要意義。

關(guān)鍵詞：

鼓泡流化床;氣固流態(tài)化;氮氧化物;壓力波動;污染物排放

中圖分類號：TK16;TK277.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

近年來，我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展，隨之而來是一系列大氣環(huán)境污染問題[13]。燃燒污染物排放是大氣污染的來源之一，其中氮氧化物是煤、生物質(zhì)、生活垃圾等多種燃料燃燒的主要污染物之一[4]。循環(huán)流化床（circulatingfluidizedbed，CFB）鍋爐采用低溫燃燒，能夠有效降低NOx原始排放量，而鼓泡流態(tài)化是其密相區(qū)燃燒的氣固流動形式，因此，研究鼓泡流化床氣固流態(tài)對NOx排放濃度的影響具有重要意義[5]。然而，隨著CFB鍋爐參數(shù)和容量的提高，爐膛截面積不斷增加，控制氣固兩相流動困難，流動狀態(tài)變化引發(fā)的問題越來越突出。例如，對于300MW以上等級的CFB鍋爐，在單爐膛、單布風(fēng)板的鍋爐爐膛中，時而發(fā)生床層流化不均勻引起的床層兩側(cè)壓力大幅度、交替波動的現(xiàn)象[6]。流化床內(nèi)氣固流動行為對床內(nèi)反應(yīng)特性和污染物的生成有重要影響[7]。CFB鍋爐床層流化不均勻會引起床溫分布不均，導(dǎo)致密相區(qū)燃燒效率分布不均[8]。研究結(jié)果表明，強烈的還原氣氛可以減少NOx排放[910]?？孪，|等人[1112]研究發(fā)現(xiàn)，實現(xiàn)NOx原始超低排放，需要提高整個爐膛的還原性氣氛，而反應(yīng)氣氛與氣固流動狀態(tài)密切相關(guān)，根據(jù)兩者的關(guān)系，提出了一條低氮燃燒技術(shù)路線。鑒于此，國內(nèi)外關(guān)于流化床密相氣固流動行為和反應(yīng)特性、污染物生成的關(guān)系規(guī)律和影響機制的研究甚少。本文利用熱態(tài)鼓泡流化床實驗裝置，對氣固流動狀態(tài)及其引起的壓力波動對NOx排放濃度的影響規(guī)律進(jìn)行了研究，通過改變流化床的運行參數(shù)，包括床內(nèi)溫度、流化風(fēng)速以及給料速率，探究密相區(qū)氣固流態(tài)與煙氣中NOx濃度的關(guān)系規(guī)律，本研究為進(jìn)一步優(yōu)化CFB爐內(nèi)氣固流動狀態(tài)，降低NOx的排放有實際應(yīng)用價值。

1實驗裝置與實驗方法

1.1實驗物料

以準(zhǔn)東煤和柏木為燃料，燃料的平均粒徑為200μm;石英砂作為床料，平均粒徑625μm，床料真實密度為2650kg/m3，床料質(zhì)量1.2kg，床料堆積高度為0.0272m。使用空氣作流化介質(zhì)，根據(jù)最小流化速度計算公式[13]，得出石英砂的最小流化風(fēng)速umf=0.19m/s。準(zhǔn)東煤與柏木的工業(yè)和元素分析如表1所示。元素分析中，各元素的下角標(biāo)d表示干燥基;O*d的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是通過差減法計算獲得;下角標(biāo)ad表示空氣干燥基;Mad為空氣干燥基水分;Vad為空氣干燥基揮發(fā)分;Aad為空氣干燥基灰分;FCad為空氣干燥基固定碳;Qad，net為空氣干燥基低位發(fā)熱量。根據(jù)表1中的成分分析，準(zhǔn)東煤和柏木固定碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低，導(dǎo)致發(fā)熱量也相對較低，兩者的N成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.38%和0.2%。

1.2實驗裝置

流化床實驗裝置結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，流化床實驗裝置是由熱態(tài)鼓泡流化床、送風(fēng)系統(tǒng)、給料系統(tǒng)、尾部煙氣處理裝置、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等組成。熱態(tài)鼓泡流化床包括風(fēng)室、爐膛、風(fēng)帽式布風(fēng)板、隔板、排渣口和電加熱層等。流化床布風(fēng)板以上的床內(nèi)橫截面尺寸為0.25m×0.08m，高為0.45m。利用上下隔板將爐膛等分為3個橫截面尺寸為0.08m×0.09m的流化室，以增加固體顆粒在爐膛內(nèi)的停留時間。爐膛四周貼敷10kW陶瓷加熱板，外層利用0.2m厚度的石棉保溫。布風(fēng)板上布置有48個風(fēng)帽，開孔率為2.3%。風(fēng)室內(nèi)置16根電加熱管，并以套片方式安裝0.5mm厚度的翅片。尾部煙氣處理部分包括旋風(fēng)分離器、布袋和收縮煙管，旋風(fēng)分離器起到除塵的作用，收縮煙管可以防止空氣回流而影響煙氣分析儀的測量結(jié)果。

型號為Y28012的羅茨鼓風(fēng)機提供空氣，在3個送風(fēng)管道上分別安裝玻璃轉(zhuǎn)子流量計，量程為10m3/h。壓力信號測點安裝在爐膛左右側(cè)壁面的上部和下部，以及風(fēng)室前壁面上。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由LFJYL6XCY型差壓壓力傳感器，NIUSB6000型數(shù)據(jù)采集卡和計算機構(gòu)成。差壓壓力傳感器量程為0～5kPa，精度0.5%F.S.。

1.3實驗過程

實驗過程中，由羅茨鼓風(fēng)機提供流化床所需的流化風(fēng)。通過閥門調(diào)節(jié)流化風(fēng)量大小，根據(jù)爐內(nèi)溫度和壓強下對應(yīng)的空氣體積換算出相應(yīng)流化室的流化風(fēng)速。給料系統(tǒng)由兩級螺旋給料器組成，調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，將燃料定量送入爐膛。準(zhǔn)東煤和柏木燃燒的實驗工況如表2所示。

在不同運行工況下，測量3個風(fēng)室靠近布風(fēng)板位置的壓力波動信號，并分別測量左側(cè)和右側(cè)流化室的密相區(qū)底部以及爐膛上部壓力波動信號。通過LabVIEW軟件控制采樣頻率為100Hz，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時記錄和存儲，用于表征爐膛內(nèi)的氣固流動狀態(tài)。利用煙氣分析儀（KANE9506）實時測量經(jīng)過旋風(fēng)分離器除塵后的尾部收縮煙管內(nèi)排放的煙氣成分含量變化。對實驗測量的壓力信號，采用Matlab軟件程序進(jìn)行分析，得到反映爐內(nèi)氣固流態(tài)變化的功率譜密度分布圖。-

1.4壓力波動分析方法

流化床壓力波動信息包涵氣固流態(tài)化中氣泡的形成、合并、分裂和在床面的爆裂，以及床層質(zhì)量振蕩和氣流波動所引起的壓力波動[14]。因此，壓力波動特征的變化能夠反映流化床內(nèi)的氣泡行為、顆粒運動狀態(tài)、流型變化、甚至局部結(jié)渣和流態(tài)化停滯等變化狀態(tài)[15]。鼓泡流化床中壓力波動信號為低頻信號，研究者普遍認(rèn)為波動頻率在0～50Hz[16]。

本文分析的床內(nèi)壓力波動功率譜密度分布，選用一段燃燒室單個測點的壓力波動，將去除平均值后的原始信號自相關(guān)函數(shù)進(jìn)行傅立葉變換。得到信號功率譜密度，用以表示在頻率域上波動能量的分布，頻率域范圍為0～50Hz。根據(jù)功率譜密度分布，可以分析壓力波動的幅度、頻率域分布和主頻，將其作為判斷流化床內(nèi)流型、氣固流態(tài)變化的指標(biāo)[15，1719]。

2實驗結(jié)果與分析

2.1準(zhǔn)東煤流態(tài)化燃燒與煙氣中NOx濃度的關(guān)系

1）床溫對準(zhǔn)東煤燃燒煙氣中NOx的影響。

當(dāng)準(zhǔn)東煤在爐膛溫度分別為810，860和900℃，相同的給料速率qs=44g/min，表觀風(fēng)速ug=0.32m/s時，準(zhǔn)東煤燃燒工況功率譜密度分布如圖2所示。主頻在25Hz附近，驗證了鼓泡流化床壓力信號為低頻信號。由圖2可以看出，爐膛溫度從810℃升高到860℃時，峰值頻率集中，說明氣泡相對均勻，顆粒粒徑分布范圍變窄。爐膛溫度為900℃時，在5Hz和33Hz附近出現(xiàn)了明顯的峰值，峰值頻率越低，說明氣泡越大，反之氣泡越小，說明900℃時同時產(chǎn)生了較多的大氣泡和小氣泡。隨著爐膛溫度的升高，功率譜密度值有一定程度的增大，說明氣固運動更劇烈，鼓泡流態(tài)化在增強。

在不同床溫下，準(zhǔn)東煤燃燒煙氣中NOx質(zhì)量濃度變化如圖3所示，結(jié)果表明隨著爐膛溫度的升高，準(zhǔn)東煤流化燃燒產(chǎn)生的煙氣中，NOx的質(zhì)量濃度逐漸增加。準(zhǔn)東煤NOx的質(zhì)量濃度在810℃時最低，穩(wěn)定在30mg/m3左右，而在900℃時最高，穩(wěn)定在60mg/m3左右。原因是隨著溫度的升高，床內(nèi)流化氣體密度降低，使床內(nèi)截面氣速增加，鼓泡流態(tài)化更加劇烈，促進(jìn)了氣固混合與接觸，從而使煙氣中NOx質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著增大。此外，溫度升高還降低了燃燒室中焦炭和CO的質(zhì)量濃度[20]，破壞還原性氣氛，在一定程度上阻礙了NOx的還原過程。因此，燃燒溫度的提高，加快了流化床內(nèi)鼓泡的發(fā)展，不利于減少NOx污染物的排放。

2）流化風(fēng)速對準(zhǔn)東煤燃燒煙氣中NOx的影響。

準(zhǔn)東煤燃燒工況a4的功率譜密度分布如圖4所示，與圖2a對比，在相同的床溫T=810℃和給料速率qs=44g/min時，增大ug后，主頻的峰值有明顯增大，出現(xiàn)多個不同頻率的峰值，表明流化風(fēng)速增加，有更多數(shù)量的小氣泡和少量大氣泡產(chǎn)生，床內(nèi)壓力波動更加劇烈。流化風(fēng)速增加，促進(jìn)了氣泡的生長[1719]，大氣泡加大了對床層和氣泡周圍顆粒的擾動。

在不同流化風(fēng)速下，準(zhǔn)東煤燃燒煙氣中NOx的質(zhì)量濃度變化如圖5所示，由圖5可以看出，準(zhǔn)東煤在810℃燃燒時，ug從0.32m/s增加到0.53m/s，NOx的質(zhì)量濃度從30mg/m3左右增加到40mg/m3左右。因為提高流化風(fēng)速，有利于床層形成充分的鼓泡流態(tài)化，使燃料燃燒更加充分，但是流化空氣量過大，也會導(dǎo)致煙氣中NOx排放質(zhì)量濃度上升。此外，流化風(fēng)速增加后，流化床內(nèi)氣泡的尺寸和產(chǎn)生速率也增加，氧的質(zhì)量濃度增大，在一定程度上增加了揮發(fā)分氮和焦炭氮的氧化，也阻礙了產(chǎn)生NOx的還原[11，20]。

3）給料速率對準(zhǔn)東煤燃燒煙氣中NOx的影響。

準(zhǔn)東煤燃燒工況a5的功率譜密度分布如圖6所示，與圖2a對比可知，在給料速率降低之后，鼓泡流化床的壓力波動幅度減小，這是因為床內(nèi)物料量減少，密相床高降低，導(dǎo)致最大氣泡直徑減小。

在不同給料速率下，準(zhǔn)東煤燃燒煙氣中NOx質(zhì)量濃度變化如圖7所示，在降低給料速率之后，由于送入爐膛內(nèi)的燃料質(zhì)量減少，煙氣中NOx質(zhì)量濃度明顯降低，I.NAYDENOVA等人[21]的研究也有相似的結(jié)論。給料速率增加到一定程度，隨著燃料的繼續(xù)給入，爐膛內(nèi)的完全燃燒所需的空氣量可能不足，并且在床料量較少的情況下，有可能抑制鼓泡流態(tài)化的充分發(fā)展，減弱氣固混合和接觸的強度，產(chǎn)生還原性氣氛，使NOx的質(zhì)量濃度降低。

2.2柏木流態(tài)化燃燒與煙氣中NOx質(zhì)量濃度的關(guān)系

1）床溫對柏木燃燒煙氣中NOx的影響分析。

當(dāng)柏木在爐膛溫度分別為810，860和900℃，相同的給料速率qs=16g/min，表觀風(fēng)速ug=0.30m/s時，柏木燃燒工況功率譜密度分布如圖8所示。由圖8可以-

看出，爐膛溫度對功率譜密度影響不大，這是由于柏木密度較小，氣泡不易生長。

在不同床溫下，柏木燃燒煙氣中NOx質(zhì)量濃度變化如圖9所示，由圖9可以看出，隨著爐膛溫度的升高，柏木流化燃燒產(chǎn)生的煙氣中NOx的質(zhì)量濃度逐漸增加，與準(zhǔn)東煤燃燒煙氣中NOx有著類似的特征，提高溫度不利于減少NOx污染物的排放。

2）流化風(fēng)速對柏木燃燒煙氣中NOx的影響分析。

柏木燃燒工況b4的功率譜密度分布如圖10所示，與圖8b對比可知，在給料速率和床溫相同條件下，由增大空氣系數(shù)導(dǎo)致的流化風(fēng)速增大，峰值有明顯增大，-

峰值頻率也在增大，說明氣泡數(shù)量增多，同時有相對大的氣泡產(chǎn)生，另外在0～5Hz范圍內(nèi)出現(xiàn)明顯的峰值，說明有小氣泡的數(shù)量在增加。

在不同流化風(fēng)速下，柏木燃燒煙氣中NOx質(zhì)量濃度變化如圖11所示。由圖11可以看出，柏木在860℃燃燒時，ug從0.30m/s增加到0.44m/s，NOx的質(zhì)量濃度從23mg/m3左右增加到46mg/m3左右。流化風(fēng)速的提高，促進(jìn)了鼓泡流態(tài)化，使燃料燃燒更加充分，但是流化空氣量過大，導(dǎo)致煙氣中NOx排放的質(zhì)量濃度上升。

3）給料速率對柏木燃燒煙氣中NOx的影響分析。

柏木燃燒工況b5的功率譜密度分布如圖12所示，對比圖10可知，在床溫和送風(fēng)量相同時，降低給料速率導(dǎo)致壓力波動幅度明顯下降。

在不同給料速率下，柏木燃燒煙氣中NOx質(zhì)量濃度變化如圖13所示，由圖13可以看出，降低柏木給料速率之后，煙氣中NOx濃度明顯降低，這與準(zhǔn)東煤的結(jié)果相似，在床料量較少的情況下，有可能抑制鼓泡流態(tài)化的充分發(fā)展，產(chǎn)生還原性氣氛，降低了NOx質(zhì)量濃度

3結(jié)束語

本文主要研究了流化床內(nèi)，準(zhǔn)東煤和柏木兩種燃料流態(tài)化燃燒中煙氣污染物NOx排放和床內(nèi)壓力波動的影響。溫度的提高有利于準(zhǔn)東煤在鼓泡流化床內(nèi)燃燒時氣泡生長，而柏木密度較小，氣泡則不易生長。要降低兩種燃料煙氣中NOx生成量，都應(yīng)適當(dāng)降低流化床運行溫度。提高流化風(fēng)速，有利于床層形成充分的鼓泡流態(tài)化，使兩種燃料燃燒更加充分，但是流化空氣量過大，也會導(dǎo)致煙氣中NOx排放濃度上升。若流化空氣量過低會造成床內(nèi)壓力波動頻域范圍擴大，鼓泡流化床狀態(tài)遭到一定程度破壞，同樣不利于物料的充分燃燒。降低給料速率導(dǎo)致床內(nèi)初始物料量減少，密相床高降低。由于送入爐膛內(nèi)的燃料質(zhì)量減少，煙氣中NOx質(zhì)量濃度明顯降低，由于較低床高抑制了鼓泡流態(tài)化的充分發(fā)展，減弱氣固混合和接觸的強度，產(chǎn)生還原性氣氛，使NOx質(zhì)量濃度降低。該研究對進(jìn)一步優(yōu)化循環(huán)流化床爐內(nèi)氣固流動狀態(tài)，降低NOx的排放具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]李帥英，武寶會，牛國平，等.600MW燃煤機組大氣污染物超低排放技術(shù)應(yīng)用[J].熱力發(fā)電，2016，45（12）：2529.

[2]ZHUSJ，LYUQG，ZHUJG，etal.ExperimentalstudyonNOxemissionsofpulverizedbituminouscoalcombustionpreheatedbyacirculatingfluidizedbed[J].JournaloftheEnergyInstitute，2019，92（2）：247256.

[3]OUYANGZ，SONGW，LIUJ，etal.ExperimentalstudyonNOxemissionsofpulverizedcoalcombustionpreheatedbya2MWnovelself-sustainedpreheatingcombustor[J].Fuel，2021，294：120538120548.

[4]JIZC，SONGGL，YANGZ，etal.Effectofpost-combustionairdistributiononNOxoriginalemissionandcombustioncharacteristicsof75t/hcoalslimecirculatingfluidizedbedboiler[J].JournaloftheEnergyInstitute，2021，99：154160.

[5]HUANGYS，SHIMS.Whataretheenvironmentaladvantagesofcirculatingfluidizedbedtechnology？——AcasestudyinChina[J].Energy，2021，220：119711119722.

[6]胡南，李金晶，劉雪敏，等.大型CFB鍋爐床壓橫向波動的機制研究[J].中國電機工程學(xué)報，2013，33（20）：17.

[7]胡南，徐夢，張縵，等.CFB鍋爐大型化氣固流動非均勻性研究進(jìn)展[J].潔凈煤技術(shù)，2020，26（3）：18.

[8]杜佳軍，李井峰，胡昌華，等.超臨界600MW機組CFB鍋爐NOx排放分布特性實爐試驗[J].熱力發(fā)電，2020，49（5）：119125.

[9]WANGYQ，ZHOUYG.Numericaloptimizationoftheinfluenceofmultipledeepair-stagedcombustionontheNOxemissioninanopposedfiringutilityboilerusingleancoal[J].Fuel，2020，269：116996117008.

[10]XIAOY，SONGGL，YANGZ，etal.Applicationofpost-combustionultra-lowNOxemissionstechnologyoncoalslimesolidwastecirculatingfluidizedbedboilers[J].WasteManagement，2021，137：7280.

[11]柯?，|，蔡潤夏，楊海瑞，等.循環(huán)流化床燃燒的NOx生成與超低排放[J].中國電機工程學(xué)報，2018，38（2）：390396.

[12]KEXW，ENGBLOMM，YANGHR，etal.PredictionandminimizationofNOxemissioninacirculatingfluidizedbedcombustor：AcomprehensivemathematicalmodelforCFBcombustion[J].Fuel，2022，309：122133122144.

[13]楊石，楊海瑞，侯祥松，等.成型生物質(zhì)顆粒與砂混合的初始流化風(fēng)速研究[J].電站系統(tǒng)工程，2007，23（2）：1416.

[14]VANDERSCHAAFJ，SCHOUTENJC，JOHNSSONF，etal.Non-intrusivedeterminationofbubbleandsluglengthscalesinfluidizedbedsbydecompositionofthepowerspectraldensityofpressuretimeseries[J].InternationalJournalofMultiphaseFlow，2002，28（5）：865880.

[15]姜華偉，陳鴻偉，高建強，等.基于風(fēng)帽壓力波動的一次風(fēng)表觀氣速對循環(huán)流化床氣固流態(tài)化特征影響的研究[J].中國電機工程學(xué)報，2014，34（17）：27842793.

[16]BAIB，GHEORGHIUS，VANOMMENJR，etal.Characterizationofthevoidsizedistributioninfluidizedbedsusingstatisticsofpressurefluctuations[J].PowderTechnology，2005，160（2）：8192.

[17]高建強，姜華偉，夏豹，等.鼓泡流化床風(fēng)帽壓力信號的頻譜分析[J].動力工程學(xué)報，2011，31（5）：336341.

[18]OKHOVAT-ALAVIANSM，BEHINJ，MOSTOUFIN.Investigatingtheflowstructuresinsemi-cylindricalbubblingfluidizedbedusingpressurefluctuationsignals[J].AdvancedPowderTechnology，2019，30（6）：12471256.

[19]SHABANIANJ，CHAOUKIJ.Hydrodynamicsofagas-solidfluidizedbedwiththermallyinducedinterparticleforces[J].ChemicalEngineeringJournal，2015，259：135152.

[20]張磊，楊學(xué)民，謝建軍，等.循環(huán)流化床燃煤過程NOx和N2O產(chǎn)生控制研究進(jìn)展[J].過程工程學(xué)報，2006，6（6）：10041010.

[21]NAYDENOVAI，SANDOVO，WESENAUERF，etal.Pollutantsformationduringsingleparticlecombustionofbiomassunderfluidizedbedconditions：Anexperimentalstudy[J].Fuel，2020，278：117958117968.--RelationshipBetweenBubblingFluidizedCombustionGas-SolidFlowandNOxConcentration

DENGShangzhi1，JIANGHuawei1，NIEMaofeng1，LIYe1，HUANGYulin1，ZHANGHongwei1，GUOQingjie2，WANGCuiping1，3

（1.CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，QingdaoUniversity，Qingdao266071，China;

2.StateKeyLaboratoryofHigh-EfficiencyUtilizationofCoalandGreenChemicalEngineering，NingxiaUniversity，Yinchuan750021，China;

3.CollegeofCivilEngineeringandArchitecture，ShandongUniversityofScienceandTechnology，Qingdao266590，China）-Abstract：

ToaddresstheissueoftherelationshiplawandinfluencemechanismbetweenthegassolidflowbehaviorinthedensephasezoneinfluidizedbedandthepollutantNOx，thispaperinvestigatestheconcentrationofNOxinthefluegasofquasieastcoalandcypressduringcombustionatdifferentinbedtemperatures，fluidizationairvelocitiesandfeedrateswiththeaidofabubblingfluidizedbedreactor，andanalyzesthegassolidflowpatterninthefluidizedbedusingpowerspectrumdensityanalysis.Theresultsshowthat：withtheincreaseoftemperature，thedensityoffluidizedgasinthebeddecreases，whichmakesthegasvelocityinthebedsectionincreaseandthebubblefluidizationbecomemoreintense，whichpromotesthegassolidmixingandcontact，thustheNOxcontentinthefluegasincreasessignificantly;appropriatelyincreasingthefluidizationwindspeedisbeneficialtotheformationofsufficientbubblefluidizationinthebed，whichmakesthefuelburnmorefully，buttoolargefluidizationwindspeedalsoleadstotheNOxemissionconcentrationinthefluegasHowever，toohighfluidizationairspeedwillalsoleadtotheincreaseofNOxemissionconcentrationinfluegas;reducingthefeedratewillleadtothedecreaseofbedheight，inhibitthefulldevelopmentofbubblefluidization，weakentheintensityofgassolidmixingandcontact，andproducereducingatmosphere，whichmakestheNOxconcentrationdecrease.ThisstudyisimportanttofurtheroptimizethegassolidflowstateinthecirculatingfluidizedbedboilerandreduceNOxemissions.

Keywords：bubblingfluidizedbed;gassolidfluidization;nitrogenoxides;pressurefluctuation;pollutantdischarge

收稿日期：20210923;修回日期：20211129

基金項目：省部共建煤炭高效利用與綠色化工國家重點實驗室開放課題（2018K17）;國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃（201811065028）

作者簡介：鄧尚致（1995），男，碩士研究生，主要研究方向為流化床氣固流動與反應(yīng)污染物生成關(guān)系規(guī)律。

通信作者：姜華偉（1984），男，工學(xué)博士，講師，主要研究方向為循環(huán)流化床高效清潔燃燒與氣固兩相流動。Emailjianghuawei@tsinghua.org.cn。