一次风速度和煤粉质量浓度对等离子燃烧器一级燃烧筒点火特性的影响

为了研究一次风速度和煤粉质量浓度对等离子燃烧器一级燃烧筒点火特性的影响,建立了等离子燃烧器一级燃烧筒点火特性试验台。通过测量一级燃烧筒内煤粉火焰的温度,以及观察燃烧筒喷口煤粉火焰的稳定性,得到了煤粉质量浓度和一次风速度对点火特性的影响规律。试验表明:在燃用蒙南烟煤的情况下,等离子直接引燃煤粉过程中,挥发分的析出和着火比常规点火方式提前,煤粉燃烧的整体温度较高;当一次风速度为18m/s,要形成稳定的火焰,一级燃烧筒内的煤粉质量浓度不能低于0.15kg/kg。     

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.     

煤粉工业锅炉燃烧器和炉膛数值模拟与试验研究

针对煤粉工业锅炉,首先利用Fluent对燃烧器和炉膛进行数值模拟,分别研究变二次风旋流强度和锅炉负荷变化对燃烧特性的影响,结果显示:炉内煤粉燃烧温度随着二次风旋流强度的增大而升高,当二次风旋流强度为2.14时煤粉具有最高的燃尽率;锅炉负荷降至40%时燃烧器依然能维持煤粉在炉内的稳定燃烧,并保证煤粉的燃尽率达到较高水平。随后基于模拟结果,制造了4 t/h的煤粉工业锅炉样机,并对其进行了燃烧试验,结果表明煤粉在炉内能被较好地引燃并稳定燃烧,炉内温度分布较理想,锅炉平均效率达到88.75%,且尾部烟气中NOx、SO2及烟尘排放量均大大低于国家I类地区排放标准。     

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。     

新型煤粉节油燃烧器空气动力特性的试验研究

在冷态试验装置上对新型煤粉节油燃烧器出口空气动力特性进行了模化试验研究 ,获得得了一、二次风变化对燃烧器出口空气动力特性 ,特别是对燃烧器出口回流区长度、宽度、回流量等影响的规律 ,研究结果对新型煤粉节油燃烧器的设计、开发及现场运行具有积极的指导意义     

1000MW超超临界旋流燃烧锅炉稳燃特性数值模拟与优化

使用realizable k-双方程模型,对一台1 000 MW超超临界机组对冲旋流燃烧锅炉的燃烧过程进行数值模拟,研究燃烧器一、二次风口形状对燃烧器热态流场、温度场分布的影响,并考虑了NO的排放量,对燃烧器3个改进方案进行了比较。数值模拟结果表明,二次风扩口角度及轴向长度较大时,火焰形状短而宽,NO排放浓度较低,煤质较差时燃烧不稳定;二次风扩口角度减小及轴向长度缩短后,中心给粉与原始结构燃烧器燃烧稳定性均增强,同时,锅炉NO排放量有所增加。二次风扩口轴向长度减少1/2,可以有效增加燃烧稳定性,且NO排放量无明显增加,为最佳改进方案。并与改进后试验结果进行对比,获得比较一致的结果。为大容量旋流燃烧锅炉燃烧劣质煤的燃烧不稳定问题提供参考和依据,为HT-NR3燃烧器的设计和运行提供一定的理论基础。     

水煤浆旋流燃烧器空气动力场的数值研究

水煤浆是一种以煤代油的新型洁净环保燃料。对水煤浆旋流燃烧器的空气动力场进行了数值模拟,分别研究了一次风扩口角度、二次风扩口角度和二次风旋流强度等燃烧器结构参数对流场的影响,研究结果表明,一次风扩口角度的增加使回流区由大变小;二次风扩口角度和旋流强度的增加均使回流区增大;此类燃烧器轴向速度以"M"形分布,切向速度以"N"形分布,出口处形成一中心回流区;得到了一合理的燃烧器结构型式,该燃烧器既能保证稳定燃烧,又能有效防止结焦或结渣。研究结果为水煤浆燃烧器的设计、制造和运行提供了借鉴。     

F二次风下倾对W型火焰锅炉燃烧影响的数值模拟研究

针对福斯特惠勒(FW)技术W型火焰锅炉燃烧稳定性差、飞灰含碳量高、炉宽方向氧量存在偏差等问题,结合数值模拟对锅炉燃烧特性进行了分析与研究.结果表明:F二次风下倾角度增大,其对一次风火焰的抬升作用会减小,一次风火焰下冲明显增加,燃烧器出口烟气回流区变大,烟气回流更加强烈,对一次风气流的着火稳燃性能有明显作用,但效率提高不明显;由于W型火焰锅炉的流场特性,随着F二次风下倾角度的增加,一次风与二次风的混合延迟且强度变小,炉膛宽度方向上中间与侧边的氧量偏差随之变大,F二次风沿炉宽方向的非均等布风不能缓解氧量偏差;F二次风下倾对火焰中心没有明显影响;切除侧边的4只燃烧器后一次风火焰下冲有明显加强,火焰中心下降明显.     

缝隙式燃烧器燃烧特性对比研究分析

介绍了几种典型的缝隙式燃烧器的结构特点,通过对不同缝隙式燃烧器“W”火焰锅炉的燃烧稳定性、燃烧经济性、结渣特性的对比分析,指出了缝隙式燃烧器的改进方向,即乏汽应布置于靠炉膛中心侧的二次风喷口处,在一次风靠前后墙侧布置防结渣的二次风。     

空气动力特性对旋流燃烧器性能影响的研究

对LNASB燃烧器和HT-NR3燃烧器进行了冷态空气动力场测试,分析了回流区形态、尺寸、位置及射流扩展角等参数对燃烧器性能的影响,指出在一、二次风气流之间建立环形回流区有利于推迟二次风的供给时机,抑制NOx的大量生成,并利用二次风保护燃烧器喷口及附近水冷壁不发生烧损和结渣,同时降低着火热,促进煤粉提前着火,确保燃烧器的稳燃性能。     

切向燃烧的新方法

切向燃烧的新方法是将煤粉燃烧器布置在炉膛四角与水冷壁呈45°的对称位置,依靠偏转结构的启转二次风喷嘴和消旋二次风喷嘴来控制不同燃烧区域不同的炉内气流旋转强度,以满足不同燃烧阶段的不同需要。该新方法已用于渭河电厂300MW锅炉的燃烧器上。     

六角墙式布置燃烧器射流刚性分析

以某６７０ｔ／ｈ锅炉燃烧器区域流场的ＰＤＡ试验数据为基础，结合六角墙式布置燃烧器的独特特性，针对加大上层燃烧器二次风假想圆直径前后的流场状况，分析并比较了六角切向燃烧锅炉各角的射流刚性。研究结果对解决受热面结渣问题具有指导意义。     

某1000MW超超临界双切圆锅炉燃烧特性的数值模拟与优化

使用realizable k-ε双方程模型,对一台1000MW超超临界机组双切圆锅炉的燃烧特性进行了数值模拟,研究了一、二次风速及喷口结构对锅炉热态流场、温度场分布的影响,对燃烧器原始结构及拟改进结构流场及温度场进行了比较。数值模拟结果表明:燃烧器拟改进结构情况燃烧过程中,炉膛内形成2个旋向相反的椭圆形温度场与流场。一、二次风速对炉内燃烧器区域热态流场影响较大,一次风速增大,切圆直径变小;二次风速增大,切圆直径变大。燃烧器喷口形状与布置方式不同时,炉内温度场变化较大。增大一次风喷口尺寸能够增加火焰刚性,可避免一次风速较低时火焰偏斜贴壁,为最佳改进方案。并与改进后试验结果进行了对比,获得了比较一致的结果。为PM型燃烧器设计和运行提供了一定的理论基础。     

CFB内煤层气/煤混烧技术中气相入口位置对炉内固相运动特性影响

运用欧拉双流体模型,针对循环流化床复合燃烧技术,建立了描述其炉内气固运动特性的三维数学模型,研究分析了CFB复合燃烧技术中不同气相进料位置及不同二次风速度对炉内气固运动特性的影响,结果表明不同的煤层气燃烧器布置位置对颗粒浓度有重要影响,不同二次风速下,煤层气燃烧器布置位置为距布风板2m时,流动状态较稳定,而且能够在悬浮段形成高浓度颗粒流,能使燃料在炉膛整个上升过程中都处于高温燃烧氛围中.     

鹤煤热电锅炉主汽温度偏低的原因及对策

1 锅炉主汽温度偏低问题 鹤煤热电2×135 MW机组采用东方锅炉(集团)股份有限公司生产的DG445/13.7-Ⅲ超高压中间再热自然循环汽包炉,采用单炉膛、四角切圆布置的直流式水平浓淡燃烧器及中间储仓式热风送粉系统,炉内假想切圆直径分别为φ509mm和φ603mm(逆时针旋转),燃烧器设置3层共12只一次风喷口,每角燃烧器共布置有9层喷口,燃烧器上部布置OFA层二次风喷口,有利于煤粉的燃尽及降低Nox排放,其中AA层和BC层二次风喷口内布置有燃油装置,一次风和三次风喷口都布置有周界风.     

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。     

某1000MW超超临界旋流对冲锅炉外二次风叶片开度对燃烧及NO_x排放影响的数值模拟

对一台1 000 MW超超临界前后墙旋流对冲燃烧煤粉锅炉,在HT-NR3型低NO_x旋流煤粉燃烧器不同外二次风叶片开度下(50%、75%、100%),进行了炉内流动、燃烧、传热与NO_x排放特性数值模拟研究。模拟结果与试验测量值符合性较好,结果表明:外二次风旋流叶片开度对炉内燃烧特性及排放特性影响较大,旋流叶片开度减小导致旋流强度增大,卷吸高温烟气增多,煤粉着火距离减小,煤粉燃烧剧烈程度增加,炉内主燃区温度水平升高,燃尽区温度水平有所降低,煤粉燃烬率增大,NO_x排放量减小。实际运行中采用外二次风开度为50%的高旋流强度工况,达到了燃烧稳定、高效低NO_x的目的。     

采用飘带示踪法研究某旋流燃烧器回流特性的试验

采用飘带示踪法对某厂新改造的DRB-4Z型旋流燃烧器进行冷态试验,重点研究了旋流燃烧器一、二次风配比,滑动调风盘开度,内二次风叶片角度及外二次风叶片角度对旋流燃烧器回流特性的影响。最后给出该类型燃烧器各调节机构合理的调节范围,可为热态调整提供指导意见。     

高长宽比六角切圆锅炉炉内流场二次旋涡不对称性研究

通过对高长宽比六角切圆锅炉炉内流场二次旋涡的研究,发现二次旋涡的形成必须满足3个条件.二次旋涡虽可强化炉内的燃烧反应,使炉膛空间利用更充分且有利于控制飞灰可燃物与NOx的排放,但同时也容易造成不完全燃烧及高温受热面结渣.对此,提出了防治角部二次旋涡的根本办法,即采用四角切圆布置或双室炉膛切圆布置等燃烧器布置方式,提高一次、二次风的射流刚性,在燃烧器周围布置侧边风等来削弱二次旋涡形成的条件;加强炉内主旋转气流的旋转强度,使炉内物质基本上以主旋转气流的方式运动.     

利用红外图像处理的石油焦粉富氧燃烧器冷态流场实验研究

利用低温标记示踪和红外测温成像的方法对一种适用于石油焦粉工业锅炉的富氧燃烧器进行了冷态流场特性的研究。通过对红外图像的处理,分析射流温度场的分布情况,揭示了燃烧器的流场混合特性。实验结果表明,该燃烧器具有良好的空气动力场,一次风径向温度速度梯度较大,主流轴向温度速度梯度小,纯氧射流刚性强且与一次风混合距离合理;燃烧器高速一次风射流的流场混合效果受扩口和中心管钝体影响显著,轴线温度、射流扩展角和射程、中心回流区均呈现一定变化规律。