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福建省的能源资源以煤为主，其中无烟煤占98.3％。福建无烟煤结构致密、反应性较差，灰熔点低、具有强烈的热破碎性质、难于着火和燃尽，在燃烧利用上存在不少困难。循环流化床锅炉具有燃料适应性广，燃烧效率高，污染物排放低等优点，近年来已成为燃烧福建无烟煤的首选炉型。燃烧福建无烟煤CFB锅炉目前存在的主要问题是，很多脱硫脱硝设备都没有运行；此外，燃烧福建无烟煤CFB锅炉炉内固体颗粒浓度较高，炉膛温度超过1050℃，炉内传热特性与燃烧其它煤种的CFB锅炉不同、CFB锅炉顶部区传热对整个炉内传热来说也是很重要的。因此，开展燃烧福建无烟煤CFB锅炉炉内脱硫脱硝模型和传热模型研究对于推广洁净煤技术和优化CFB锅炉设计或运行具有很重要的意义。本文首先介绍了CFB锅炉原理、特点以及国内外发展概况，近年来针对福建无烟煤清洁燃烧的研究概况，国内外脱硫模型、脱硝模型研究进展以及CFB锅炉炉内传热研究进展。其次，在深入研究燃烧福建无烟煤CFB锅炉炉内脱硫特性基础上，建立了一步法脱硫反应模型和两步法脱硫反应模型，并与工业试验数据结果作比较。与一步法反应模型相比，当钙硫比小于2.2时，两步法模型计算结果与工业实测结果吻合更好。两模型计算表明，在保持钙硫比不变的条件下，脱硫效率随流化速度的增加而降低，随循环倍率的增加而提高，随燃烧温度的升高而增加，但随负荷波动的变化很小。再次，在深入研究燃烧福建无烟煤CFB锅炉炉内氮氧化物生成和还原特性基础上，建立了一个半经验脱硝数学模型，模拟计算结果与工业试验数据吻合较好。模拟结果表明，炉膛出口NO_x(NO)排放浓度随二次风率增加而降低，随燃烧温度的升高而降低，随烟气流速的增大而增加，随焦炭粒径的增大而增加，随着钙硫比增大而增加。进一步地，以燃烧其它煤种CFB锅炉炉内传热模型为参照，修正了燃烧福建无烟煤CFB锅炉炉内传热模型；以CFB锅炉顶部区流动特性和传热特性研究为基础，建立了针对燃烧福建无烟煤CFB锅炉炉膛顶部区传热模型。模型计算结果表明，采用突变出口可以加强炉膛顶部传热，但是对于燃烧福建无烟煤CFB锅炉顶部传热系数增加很少。本文最后，分析所建模型存在的问题。脱硫模型中脱硫效率随温度的变化趋势与工业试验矛盾；脱硝模型中，石灰石对炉膛内NO_x浓度的影响与工业试验结果矛盾。这些问题表明，燃烧福建无烟煤CFB锅炉炉内脱硫脱销模型需要进一步研究。