旋流燃烧器中二次直流风速对NO_x生成的影响

对新型低NOx旋流燃烧器,采用FLUENT冷态模拟和冷态试验相结合的方法得出了其冷态空气动力场。通过对新型低NOx旋流燃烧器的轴向速度、气流射程、回流区、射流边界等的分析,得出二次直流风速v=20 m/s时轴向速度衰减平缓且射程最长,回流区面积最大,回流长度狭长,扩展角比较小,不容易产生火焰贴壁和结渣。同时,给出了新型低NOx旋流燃烧器的轴向速度衰减和射流边界的经验公式。     

基于CFX的双调风旋流燃烧器数值模拟

基于CFX软件平台对DRB-4Z型双调风旋流燃烧器的出口流场进行了数值模拟。结果显示:随着内二次风叶片角度的增大,回流区变长,回流直径变小,射流扩展角增大,最大轴向速度和最大切向速度的衰减变慢。随着过渡风速的增大,回流区变小,并且逐渐远离燃烧器喷口。当过渡风速较小时,回流区伸入燃烧器喷口;当过渡风速过大时,回流区大大减小,火炬刚性减弱。     

DRB-4Z型双调风旋流燃烧器出口流场的数值仿真研究

以某电厂600 MW机组锅炉的单个DRB-4Z型双调风旋流燃烧器为例,通过CFX软件模拟研究一次风速、外二次风叶片角度对燃烧器出口流场的影响.结果表明:适当减小一次风速可增大回流区,有利于煤粉的着火,但过低的一次风速会使一、二次风的后期混合变弱,不利于煤粉的稳定着火;随外二次风叶片角度的增大,火炬长度明显增大,推迟了外二次风与一次风的混合,降低了着火稳定性,同时易引起燃烧器对面水冷壁的结渣;随外二次风叶片角度的减小,旋流强度增大,煤粉气流的最大轴向速度和最大切向速度的衰减加快;当外二次风叶片角度过小时,较大的旋流强度使火焰尾部形成开放式气流同时在尾部中心出现回流区,将降低燃烧器的使用寿命并对着火稳定性产生不利影响.     

HALF-PAX旋流燃烧器冷态空气动力场试验研究

利用相似与模化原理,对某350 MW超临界燃煤锅炉配置的HALF-PAX型褐煤旋流燃烧器进行炉内冷态空气动力场试验,首次以同层燃烧器为试验对象,研究燃烧器喷口一、二次风的风速分布特性、风量调节特性,以及燃烧器喷口气流流动特性。试验结果表明,该型旋流燃烧器的一次风分配特性较好、二次风分配特性较差,内二次风风量过低且无法通过参数调整达到设计要求、二次风通道结构设计存在问题。依据试验结论进行优化调整后提高了锅炉煤种适应性,改烧烟煤时的稳燃性明显提高,锅炉环保经济指标得到进一步改善。     

600 MW超临界旋流燃烧锅炉炉内温度场数值模拟及优化

使用可实现k-ε双方程模型,对600 MW超临界锅炉低NOx轴向旋流燃烧器(low NOx axial swirl burner,LNASB)燃烧过程进行了数值模拟,研究了二次风量及旋流强度对燃烧器热态流场、温度场分布的影响,对燃烧器拟改进方案进行了比较。数值模拟结果表明,内二次风对回流区影响较大,外二次风对扩展角影响明显,增大中心风速可以增加回流区根部距离;内二次风旋流强度及风量过大时容易引起火焰偏斜贴壁,中心风退出后燃烧器喷口处温度上升明显,中心给粉可以有效地增加火焰离喷口距离,为最佳改进方案。与试验结果进行对比,获得了比较一致的结果。通过设备改进和燃烧调整,解决了锅炉长期以来的恶性结渣问题,为LNASB燃烧器设计和运行提供了一定的防结渣理论基础。     

全压测速法在二次风测量中的应用

本文阐述了利用全压测速法解决了准确测量角置直流燃烧器各分段二次风速的问题,并从理论上和测试实践角度进行了论证.1 问题的提出角置直流式燃烧器已被广泛采用,这种燃烧器在设计中将二次风分风道的静压测点置于分风门后,其目的是间接地监视分风道的风量,便于燃烧调整及根据静压的变化判断喷口是否结焦.但是实践证明该处静压多为负值,从锅炉平衡通风的原理来讲,该处处于正压与负     

炉内四角组合射流中带侧二次风的一次风动量对其刚性影响的试验研究

采用热线风速仪对四角切向燃烧锅炉中的四角组合射流流场进行了冷态模化试验,研究了带侧二次风的直流燃烧器中一次风动量对一次风射流刚性的影响．     

适用于1025t/h燃煤锅炉的浓淡旋流煤粉燃烧技术的研究

针对某厂采用 EI-DRB 型燃烧器的 1025t/h 锅炉稳燃能力差,不能燃用设计煤质的问题,进行了实验室冷态试验及锅炉冷、热态实验,证明 EI-DRB 型燃烧器没有回流区,不利于稳然。经改进得出了适于 1025t/h 锅炉的浓淡旋流煤粉燃烧器结构。试验表明:浓淡燃烧器的回流区最大直径、长度与燃烧器最外层直径之比分别在 1.15、1.83 以上,扩展角大于 70.1°,可卷吸足够的高温烟气及时点燃煤粉;整个射流温度水平随着直流二次风率的增加而下降。得出了给粉机转速对两种燃烧器出口温度场的影响规律。采用浓淡燃烧器后,当电负荷降至 135MW 时,锅炉可以不投油稳定运行。     

低NOx旋流燃烧器冷态动力场数值模拟研究

为解决采用OPCC型旋流燃烧器的锅炉出现大面积燃烧器喷口烧毁的问题,基于商用计算流体力学软件Fluent对OPCC型旋流燃烧器开展数值模拟研究,采用控制变量法研究中心风,一次风,内、外二次风风速与旋流燃烧器冷态动力场的关系.结果表明:中心风风速与回流区距喷口距离成正比例关系;中心风风速过小会增加燃烧器喷口烧毁的可能性,...     

空气深度分级旋流燃烧器动力场冷态试验与数值仿真

通过动力场试验和数值仿真研究了多层辅助风设计对燃烧器喷口区域及炉膛区域流场的影响,分析旋流强度对轴向风速衰减、喷口风速分布以及气流扩散规律的影响。结果表明:随着旋流角度增加,三、四次风轴向速度降低,一次风轴向速度衰减加快,回流区更明显且区域更大;日常运行应保证直流二次风全开,旋流二次风开度为50%～70%,旋流角度为45°左右。     

径向浓淡旋流煤粉燃烧器流动特性研究及应用

利用一维热膜风速仪系统测量了新型径向浓淡旋流煤粉燃烧器出口的湍流流场,研究了一次风率和旋流二次风率对新型旋流燃烧器单相冷态流场流动特性的影响。在燃用贫煤和烟煤采用不同一次风率６７０ｔ／ｈ锅炉上工业性试验表明,径向浓淡旋流煤粉燃烧器具有高的燃烧效率、低的氮氧化物（ＮＯｘ）排放量,长期运行没有发现炉膛结渣和水冷壁管高温腐蚀,在燃用贫煤５２％、燃用烟煤５０％锅炉额定负荷下可长时间无助燃油稳定运行。     

600 MW 超临界旋流燃烧烟煤锅炉NOx排放特性试验

针对某厂1台600 MW超临界低NO_x轴向旋流燃烧烟煤锅炉特点,通过变工况（氧量、不同层燃烧器风量分配方式、二次风比率、二次风旋流强度、三次风旋流强度、同层燃烧器风量分配方式和负荷等）试验,分析了锅炉NO_x排放特性。试验结果表明：对于燃用烟煤的采用低NO_x旋流燃烧器的锅炉,运行氧量、燃尽风份额、锅炉负荷及同层燃烧器风量分配方式是NO_x排放的主要影响因素。为控制NO_x排放,保持锅炉原有热效率,燃烧调整的原则为：（1）在保证锅炉运行安全的前提下应尽量采用低氧燃烧;（2）采用大比例的燃尽风份额;（3）运行负荷不应过低;（4）同层燃烧器风量分配采用双峰方式。     

LNASB型旋流燃烧器空气动力特性的测试与分析

针对600 MW机组锅炉配备的低NOx轴向LNASB型旋流燃烧器的空气动力特性进行了冷态测试和冷热态调整,根据试验结果分析了设计煤质霍林河褐煤的二次风旋流和二次风开度等参数的调整方式.建议霍林河褐煤采用二次风旋流强度最大、二次风套简挡板开度最小或者二次风旋流强度中等、二次风套简挡板开度中等2种配风调整方式.在热态运行中...     

低NO_x旋流燃烧器一、二次风混合特性分析

在设计的新型低NOx旋流燃烧器中,采用温度示踪法研究一、二次风的混合情况。通过分析冷态煤粉浓度的分布及煤粉高浓度区域面积的大小,得到:中心管扩角越小,二次风混入越晚,冷态高煤粉浓度区域面积越大;一次风率为0.2、一次风速为15m/s、直流二次风速为25m/s时冷态高煤粉浓度区域面积较大,有利于降低NOx的生成;内二次风旋流开度减小较外二次风旋流开度减小对冷态高煤粉浓度区域面积的影响大;内旋流强度为1.35、外旋流强度为1.56为最佳的试验工况。     

低NO_x轴向旋流燃烧器烧损原因分析及对策

华能瑞金电厂超临界锅炉低NOx轴向旋流燃烧器多次烧损,分析认为主要原因是一次风速低、二次风量小、二次风旋流强度过大、中心风阻力大、长期燃用印尼煤所致。对此,采取了增大二次风量、降低中心风阻力的结构改进措施和提高一次风速、调整中心风挡板位置、调整二次风旋流片及二次风调节套筒位置等运行调整措施,实施后效果良好,有效避免了燃烧器再次烧损。     

新型旋流煤粉燃烧器出口区域气固两相流场的PDA实验研究

针对电站锅炉燃用煤种和负荷多变的问题,提出一种新型的旋流燃烧技术,即利用在一次风管中加装浓缩构件实行煤粉浓淡分离的浓淡旋流燃烧器。采用三维相位多普勒颗粒分析仪（ＰＤＡ）对浓淡旋流燃烧器和双调风旋流燃烧器出口区域两相流场进行了实验研究,得出了两种燃烧器几何结构下气固两相流场和浓度场的分布规律,并且进行了理论分析,证明了浓淡燃烧的优越性。     

中心给粉燃烧器在燃用烟煤1 025 t/h锅炉上的应用

针对某厂燃用烟煤的1 025 t/h锅炉低负荷稳燃能力差,相邻燃烧器之间流场容易干扰的问题,进行了实验室冷态试验及工业试验研究,并将下层8只燃烧器改造为中心给粉燃烧器。结果表明：在外二次风叶片角度为35o时,中心给粉燃烧器有合适的中心回流区,既能防止相邻燃烧器的相互干扰,还能保证煤粉的及时着火和稳定燃烧,而双调风燃烧器在正常运行条件下没有回流区。与双调风燃烧器相比,沿射流方向的燃烧器中心区域,中心给粉燃烧器的烟气温度和升温速率较高,O2和NOx浓度较低;靠近侧墙水冷壁区域,中心给粉燃烧器的O2浓度较高,烟气温度较低。下层8只燃烧器改造后,锅炉热效率提高了1.03%,NOx排放量降低了13.74%,锅炉可以在110 MW电额定负荷下不投油稳定运行。     

配备旋流燃烧器的“W”火焰锅炉着火与稳燃机理研究

以某发电公司1、2号机组锅炉为研究对象,对配备旋流燃烧器的“W”火焰锅炉运行中存在的燃烧不稳、飞灰可燃物偏高的问题进行了试验研究,在对试验现象分析的基础上,对配备旋流燃烧器的“W”火焰锅炉的着火、稳燃机理进行了揭示。试验及理论分析表明,配备旋流燃烧器的“W”火焰锅炉的燃烧系统的实际运行性能与设计预想存在显著不同：① 旋流燃烧器的高温烟气内回流对一次风射流的着火过程并无积极影响,辐射吸热在一次风射流的吸热着火过程中起着重要的作用,煤粉气流的着火是在远离喷口的空间发生的;② 降低燃烧器的旋流强度设置,增加了煤粉气流的下射深度,燃烧稳定性增强,燃烧经济性趋好。     

西柏坡电厂1025t/h锅炉燃烧系统改进的实验研究

为确保西柏坡电厂1号炉（1025t/h）下层燃烧器的改造成功，进行了燃烧调整和低负荷实验。实验表明：锅炉下层燃烧器采用浓淡旋流燃烧器后，当电负荷降至135MW时，锅炉可不投油稳定运行。额定负荷下，当中、下排给粉机转速在570-600r/min时，锅炉效率较高；各层二次风挡板全开时的锅炉效率要高于其它挡板开度时的效率；2台磨煤机运行时的锅炉效率比3台磨煤机运行时高。