煤粉超细化对炉内受热面积灰与结渣的影响

煤粉颗粒温度、环境气氛和惯性沉积是电站四角切圆煤粉燃烧锅炉炉内受热面积灰与结渣的主要外在因素，以此为依据采用超细化煤粉燃烧技术对炉内受热面积灰和结渣的影响进行了理论分析与实验研究，阐述了煤粉超细化对于减轻电站有四角切圆煤粉燃烧锅炉炉内受热面积灰与结渣具有优越性。     

300MW燃煤锅炉O_2_CO_2_烟气再循环燃烧的数值模拟

以一台300 MW四角切圆煤粉锅炉为研究对象,通过ICEM建立炉膛的三维结构框架及网格生成,在TASCFLOW中选择合适的炉内湍流流动、燃烧与传热的数学模型,进行煤粉在氧气体积比为29%时O2/CO2气氛下燃烧过程的数值模拟.研究发现:采用O2/CO2均匀混合送入炉膛时,煤粉的点火和燃烧较空气助燃时的状况有一定的延迟,火焰中心和炉膛内的高温区有明显扩大的趋势,火焰中心更接近炉膛中心,且沿炉膛高度有所上移;采用烟气再循环时,O2直接送入炉膛有利于煤粉的点火和燃烧,大大提高炉膛内的温度水平.     

O2/CO2气氛下生物质混煤燃烧SO2排放特性的实验研究

在水平管式炉上通过在线烟气分析仪研究了O2/CO2气氛下生物质混合比例、温度、燃烧气氛及氧浓度对生物质混煤SO2排放特性的影响规律。结果表明,O2/CO2气氛下,随着生物质混合比例的增大,生物质混煤SO2释放峰值减小,SO2排放完毕的时间减少,SO2的排放量降低;随着温度的升高,生物质混煤SO2的排放量增加。O2/CO2和O2/N2气氛下随着氧浓度的增大,生物质混煤SO2的排放量均增加。相同氧浓度时,O2/CO2气氛下生物质混煤SO2的排放量略小于O2/N2气氛下的情况,其降低幅度约为5%左右。     

燃烧器摆角对锅炉燃烧影响的数值模拟研究

利用数值模拟方法,对某切圆燃烧锅炉煤粉燃烧进行研究分析。通过调整燃烧器竖直摆角从而改变炉内温度场,达到优化燃烧的目的。模拟中以炉膛出口烟温表征烟气温度对蒸汽温度的影响,并且还考虑了燃烧调整后锅炉结渣和煤粉燃尽率的问题。模拟结果表明,燃烧器的竖直摆角由0°调整至25°,炉膛出口烟温提高65℃,而煤粉燃尽率由99.96%下降至99.33%,降幅较小;通过对主燃区的温度场和前墙和左墙距离受热面0.1 m处截面的温度进行分析,结果表明,提高摆角后水冷壁区域热负荷减小,受热面结渣程度有所改善。说明通过调整燃烧器的竖直摆角,在一定程度上可改变锅炉火焰高度,从而达到优化燃烧的目的,这可为类似机组提供指导性的建议。     

O2/CO2气氛下煤粉燃烧反应动力学的试验研究

在热重分析仪上进行了模拟空气气氛及不同O2浓度(21%、30%、40%、80%)的O2/CO2气氛下3种不同品质煤粉(龙岩无烟煤、贵州烟煤、元宝山褐煤)的燃烧特性试验,确定了3种煤粉的燃烧特征参数并进行了动力学分析.结果表明,O2/CO2气氛下煤粉的燃烧分布曲线与O2/N2气氛下有明显不同,在相同O2浓度的条件下,O2/CO2气氛下煤粉燃烧速率低,燃尽时间长;随着O2浓度的增加,燃烧DTG曲线向低温区偏移,着火温度及燃尽温度降低,燃尽时间缩短,可燃性指数及燃尽指数明显提高;O2/CO2气氛下煤粉燃烧基本属于一级反应,动力学参数随燃烧气氛与煤质变化的不同有较大差异.     

700MW四角切圆锅炉低NO_x燃烧的数值模拟

对一台700 MW四角切圆煤粉锅炉低NOx燃烧改造前后开展了多工况炉内流动、燃烧、传热与污染物排放特性的数值模拟,模拟结果与测量值符合良好。数值模拟与实际运行结果都表明:采用M-PM低NOx燃烧器并进行深度空气分级燃烧改造后,炉内空气动力特性良好,气流不会直接冲刷水冷壁;主燃烧区处于低氧高CO浓度的强还原性气氛,可抑制NO生成并大量还原已生成NO,锅炉NOx排放显著降低,100%、75%和50%负荷下分别降低了68.8%、52.9%和56.6%;屏底烟气温度明显增加,主、再热汽温特性明显改善,温度升高达到设计值;水冷壁壁面热负荷更加均匀;尽管飞灰含碳量和CO排放浓度增加,但排烟温度降低了约10℃,排烟热损失降低大于机械和化学不完全燃烧损失增加之和,锅炉效率升高。     

负荷变化对900 MW超临界锅炉炉内燃烧影响的数值模拟

利用Fluent软件对1台900 MW四角切圆燃烧锅炉在不同负荷下炉内燃烧过程进行了数值模拟,分析了负荷变化对炉内流动和传热的影响规律.结果表明:在高负荷工况下运行时,炉内燃烧充分且稳定,但是炉内火焰更容易冲刷水冷壁,可能发生局部结渣现象;在低负荷工况下运行时,炉内火焰充满度较差,切圆燃烧的稳定性显著下降,炉膛水冷壁灰污表面温度也相应降低,水冷壁表面结渣的倾向弱化,沿高度方向水冷壁吸热不均匀性增大.由于该锅炉的低NOx燃烧器采用了分离燃尽风,使得高温区扩展,火焰中心高度比采用有关标准推荐的方法计算所得结果高4~5 m.     

贴壁风对300MW锅炉炉内燃烧影响的研究

为了防止燃烧器下流水冷壁发生高温腐蚀现象,在主燃区上部布置二次风喷口两侧布置贴壁风。利用流体仿真软件,对锅炉贴壁风工况下的炉内速度、温度及组分分布进行了数值模拟计算,重点分析贴壁风对切圆、侧壁区还原性气氛的影响。结果表明,贴壁风扩大了水冷壁区域的氧气覆盖范围,提高了氧气的浓度,降低了还原性气氛的浓度。贴壁风引入后速度场分布无明显变化,对燃烧无明显影响。     

六角切圆燃烧锅炉燃烧器区域煤粉粒径分布的试验研究

对某670t/h六角切圆燃烧煤粉炉进行冷态模化试验,应用激光多普勒测速仪（PAD）进行测量,研究燃烧器出口区域煤粉颗粒的粒径和速度分布,分析它们对受热面结渣的影响,并比较加大上层燃烧器二次风假想切圆直径后结渣状况的改善,寻求解决锅炉结渣问题的措施。     

防水冷壁高温腐蚀的煤粉燃烧技术及工业性试验研究

通过对大型电站四角切圆煤粉燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀原因的分析,从燃烧的角度提出了水平浓淡分离、单喷嘴分级燃烧,以及通过一次风射流生而改善炉内燃烧两相流场,从而解决高温腐蚀的煤粉燃烧技术。结合在大型煤粉炉上的工业性试验研究,证明了水平浓淡工粉燃烧器具有较强的防水冷壁高温腐蚀及高效、低负荷稳燃、防结渣和低ＮＯｘ排放的性能。     

水平浓淡风煤粉燃烧器在410t/h锅炉上的应用

本文介绍了采用水平浓淡风煤粉燃烧器在一台410t/h锅炉上解决高温腐蚀问题的应用，分析了该炉产生高温腐蚀的原因，提出了解决方案，并进行了炉内冷态空气动力场试验，在热态运行的条件下对炉壁处烟气含氧量进行了测量，得到了侧二次风开度对炉内空气动力场和壁面烟气成分的影响规律，可为燃用含硫量较高贫煤的锅炉进行防高温腐蚀的技术改造提供参考。     

神华煤粉在CO2和N2高温气氛下SOx生成释放规律的研究

通过在固定反应床实验系统上,进行了不同燃烧气氛、不同氧气体积浓度、不同燃烧环境温度及不同颗粒粒径下神华煤粉的燃烧实验,在实验过程中对气体污染物SOx生成释放规律进行了研究。发现了CO2气氛下SOx呈现双峰现象,即在煤粉燃烧过程中,S元素转化成SOx的过程分为挥发分释放阶段和焦炭燃烧阶段。SOx释放过程中第一个峰的积分值占总积分值的百分比随着燃烧环境温度的升高而降低,即在较高的燃烧环境温度下SOx主要来源于无机硫化合物。在煤粉燃烧过程中,SOx生成释放曲线的2个峰值随着氧气浓度的升高而增加,SOx总生成量也略为增加;单位氧气消耗量生成的SOx(记为YSOx)随着燃烧环境温度的升高而升高;煤粉颗粒粒径对YSOx的影响规律不明显。高温1 600℃下,煤粉自固硫特性的作用下SOx的生成量与1 000℃时相当。     

200MW褐煤机组改烧烟煤的试验研究

200MW褐煤机组在改为全烧烟煤时,进行了改前改后的对比性试验,试验中发现,在设备不做大的启动时,可全烧省内烟煤。锅炉效率基本达到烧褐煤时的设计值,燃烧稳定,130MW以上不需投油助燃,未发现结焦,炉膛平均温度水平略高于烧褐煤时的温度,煤粉细度高于经济煤粉细度,磨出口温度高,含氧量高,不能满足制粉系统防爆要求。     

420 t／h同心正反切圆锅炉燃烧优化的数值计算

以株洲电厂配１２５ＭＷ机组的４２０ｔ／ｈ同心正反切圆锅炉为研究对象，对不同工况下锅炉炉内空气动力场、温度场、煤粉颗粒轨迹等进行了数值计算，分析了该锅炉结渣的原因，提出了改善该炉结渣和燃烧经济性的措施。     

采用旋流煤粉燃烧方式的1 025 t/h锅炉结渣原因的工业试验

针对采用旋流煤粉燃烧方式燃用贫煤的1025 t/h锅炉结渣问题,进行了冷、热态工业试验．结果表明,采用双调风旋流燃烧器的锅炉中、下层燃烧器区域结渣；高负荷结渣严重,低负荷结渣情况有所减缓,但掉渣更加频繁；锅炉前墙燃烧器区温度高于后墙．双调风旋流燃烧器和中心给粉燃烧器都具有大且稳定的回流区,并有较大的扩展角；下层燃烧器采用中心给粉旋流煤粉燃烧器可有效避免结渣．     

侧向高浓度无烟煤煤粉燃烧技术的探讨

通过理论分析和实践经验提出了一种新型大容量锅炉无烟煤型煤粉燃烧器－侧向高浓度无烟煤煤粉燃烧器。这种燃烧器燃烧稳定性,有较高的燃烧效率,可防止结渣和降低ＮＯｘ排放量。     

煤粉浓度对火焰温度影响的试验研究

根据质量作用定律及燃烧基本理论,本文提出采用较高的煤粉锅炉入炉的煤粉浓度以使提高着火区火焰温度,从而使燃烧更加稳定,在单火嘴热态试验台上,用黄石电厂和汉川电厂的两个煤种,分别采用多个不同的煤粉浓度进行了燃烧试验。     

燃尽风对炉内流动和燃烧过程影响的数值模拟

燃尽风作为降低锅炉NOx排放浓度的一个措施已在我国得到逐步推广应用。应用数值模拟方法，对1台600MW对冲燃烧煤粉锅炉，在满负荷下燃尽风对炉内流动、燃烧和传热过程的影响开展了研究工作。应用混合分数／概率密度函数法模拟湍流燃烧，用P-1辐射模型开展辐射传热模拟，利用拉格朗日／欧拉法处理气固两相间的动量、质量和能量交换，对挥发份的析出采用单步反应模型，采用动力／扩散反应速率模型模拟煤粉颗粒的表面燃烧。研究发现：一方面，燃尽风的应用改善了炉内气流的充满情况，延迟了煤粉燃烧过程氧气的供应，加强了炉内的还原性气氛，降低了炉内最高火焰温度，有利于降低NOx排放浓度；但另一方面。燃尽风的应用将导致煤粉燃烧效率下降。     

300 MW旋流对冲燃煤锅炉燃烧与排放数值模拟

数值模拟是研究锅炉燃烧与污染物排放的一种有效研究方法.利用Fluent软件,对一台300 MW旋流对冲燃煤锅炉在不同工况下进行了数值计算,模拟结果与锅炉热态试验数据进行了比较,两者吻合情况较好.结果表明:在燃烧器出口处形成了高温区,使得煤粉着火及时,燃烧器区域维持较高温度.温度场同各组分浓度场有着对应关系,NOx的生成主要在炉膛的高温区域,沿炉膛高度方向NOx浓度逐渐降低.     

摆动式水平浓淡风煤粉燃烧器在670 t/h锅炉的应用研究

我厂2号锅炉(DG 670/13.7-8A)为四角切圆布置,一、二次风间隔布置,分上下两组,设计煤种为晋中贫煤.在实际运行中,煤质不稳定,锅炉着火和燃烧稳定性差.采用"摆动式水平浓淡风煤粉燃烧器"技术对燃烧器改造后,燃烧效率提高0.84%、在300 t/h时能稳定燃烧、炉膛无结渣,锅炉参数稳定.