210MW煤粉炉燃烧系统改进的数值模拟

运用CFD软件对某210 MW煤粉锅炉的燃烧过程进行三维数值模拟,针对锅炉实际存在温度分布不好、燃烧效率不高、结渣问题严重,对炉膛进行偏二次风、反切燃尽风及两者联用改进。结果表明:与设计工况相比,单独的小角度偏二次风改进下的炉膛燃烧区温度降低约300 K,水冷壁附近氧气浓度提高,减少了水冷壁的结渣和高温腐蚀;单独小风率反切燃尽风改造后的配风方式更合理,烟气的停留时间增加0.6 s,燃烧区温度提高约373 K,高温区域扩大,炉膛出口烟气热偏差系数减小约0.7%,提高了锅炉的燃烧效率和运行的安全性,但可能加重炉内结渣;二者联用改进既能够很好地改善炉膛的温度分布,扩大炉膛高温区域,提高燃烧区温度约353 K,同时能够减少燃烧器区域的结渣和高温腐蚀,减小炉膛出口烟气热偏差,采用二者联用改造对锅炉运行最为合适。     

某600MW超临界锅炉结渣原因分析及解决方法

某600MW超临界锅炉运行期间结渣现象频繁,冷态试验发现三次风气流在调节范围内贴壁严重,电厂对旋流燃烧器结构进行了改造,增加了三次风外侧扩锥,使三次风气流贴壁现象彻底消除,调节三次风门可以改变三次风的旋流强度,煤粉燃烧状况得以改善,进而避免了锅炉结渣现象,提高了机组运行的安全性。     

燃用准东煤电站锅炉炉膛温度场分布及结渣特性试验研究

在掺烧准东煤电站锅炉试验中,通过改变SOFA风率和准东煤掺烧比,研究了SOFA风率和掺烧比对膛内火焰温度场分布及炉膛内结渣情况的影响。结果表明,一次燃烧区域火焰平均峰值温度随SOFA风率的增加而降低,而二次燃烧区域火焰平均峰值温度炉膛和烟气出口温度随SOFA风率的增加而升高。随着准东煤掺烧比增大,主燃烧区域温度升高,而在燃尽风区域火焰平均峰值温度则降低。SOFA风率最大时燃烧器中部区域结渣情况最为严重,而随着SOFA风率的减小,燃尽风上方区域的结渣情况越来越严重。随着掺烧比的增大,燃烧器中部区域和燃尽风上方区域的结渣情况均变得严重。里层渣样出现钠钙长石和赤铁矿的富集,随着结渣的发展,渣样中碱金属含量逐渐降低。     

同心反切燃烧锅炉四角配风不均对炉内多相流动的影响

四角切圆燃烧锅炉中各角一、二次风风速均衡是提高锅炉燃烧效率 ,防止炉内火焰中心偏移、炉膛结渣的重要因素。但大容量锅炉多采用直吹式制粉系统 ,且送粉管道阻力不均 ,燃烧器数量众多 ,易发生配风不均。采用数值模拟方法对采用同心反切二次风系统的某 3 0 0MW四角切圆燃烧锅炉四角配风不均对炉内多相流动特性进行了多工况模拟。获得了配风不均对炉内切圆中心、颗粒运动轨迹、贴壁风速等的影响。同时就配风不均对采用同心反切二次风系统和不采用二次风反切技术的四角燃烧系统的影响进行了比较 ,结果表明 ,采用同心反切系统的四角燃烧锅炉对配风偏差更为敏感 ,应引起设计和运行人员的注意     

切圆锅炉上半二次风递增反切分隔屏偏置技术研究

某３００ＭＷ逆时针切向布置燃烧器锅炉在不同二次风反切方式下分隔屏向左偏置一定角度时,炉膛、烟道气流流动特性模型试验和数值模拟的研究结果表明,燃烧器上半部分二次风递增反切分隔屏偏置一定角度的燃烧技术能显著改善烟道偏流现象,可防止过大热偏差引起的高温对流受热面超温、爆管,同时能降低炉内燃烧器区域结渣程度、减少ＮＯＸ生成,且改造方便、效果明显。     

220t/h电站锅炉防结渣改造方案的数值模拟

针对220 t/h锅炉因燃用煤种变化出现较严重的结渣问题,提出了将燃烧器一次风反切的改造方案.用数值模拟的方法对改造前和改造方案在10000/BMCR负荷下的炉内燃烧参数进行研究.通过分析、比较改造前后炉内燃烧的速度场、温度场、氧量场以及煤粉颗粒分布,发现改造后水冷壁的结焦趋势小,论证了改造方案的可行性.     

四角切向燃烧锅炉煤粉射流逆向稳燃技术的研究开发

本文首次提出并分析了四角切向燃烧锅炉煤粉射流逆向稳燃技术的设计思想。根据炉内三维湍流流场的数值模拟，优化设计了本项技术应用于焦作电厂Ｎｏ．３炉的燃烧器改造方案。计算结果及现场应用证实，采用煤粉射流逆向稳燃技术能够大幅度延长一次风射流中煤粉颗粒在着火初期的停留时间，改善煤粉气流的着火条件，同时能够有效地削弱炉膛出口气流的残余旋转，从而减轻烟温偏差，并能改变煤粉颗粒的切圆运动轨迹，从而缓解了炉膛燃烧器区域水冷壁的结渣与高温腐蚀。     

炉膛（CFS系统）燃烧过程的数值模拟及工程应用

本文以某厂四角燃煤锅炉为例，进行一、二次风同心正反切时炉内冷、热态试验研究，并进行数值模拟与之对照。试验和数值模拟结果均表明：当一、二次风气流以一定角度交叉送入炉膛时，合理调节一、二次风气流配风角度，采用合适的一、二次风动量矩的比值，能够改善炉内空气动力结构，减少煤粉气流刷墙贴壁，有利于防止燃烧器区结渣。     

LYCTWA型贴壁风在墙式对冲燃烧锅炉上的应用及仿真模拟研究

针对某电厂600 MW墙式对冲燃烧锅炉在低氮燃烧改造后存在严重的水冷壁高温腐蚀问题,采取LYCTWA型贴壁风系统对其进行了高温腐蚀治理改造。通过全炉膛数值模拟与现场试验相结合的方法,研究了侧墙壁面区域的烟气成分分布以及不同的贴壁风布置方案对炉内燃烧及高温硫腐蚀的影响。结果表明：模拟结果与电厂实际腐蚀区域相吻合,腐蚀区域主要集中在第2层主燃烧器至燃尽风间的侧墙区域。加装了贴壁风系统后,数值模拟和试验结果均显示侧墙还原性气体体积分数大幅降低,水冷壁贴壁气氛得到显著改善。     

六角切圆燃烧锅炉炉内空气动力特性的研究

建立冷态空气动力场模化试验台,对不同燃烧器布置工况进行试验研究,了解六角切圆燃烧锅炉炉内空气动力特性,分析其对炉膛和受热面结渣的影响,并把研究成果应用于某200MW锅炉机组的改造中,对工程实际具有很大的应用价值。     

六角切圆燃烧锅炉炉内空气动力特性的研究

建立冷态空气动力场模化试验台,对不同燃烧器布置工况进行试验研究,了解六角切圆燃烧锅炉炉内空气动力特性,分析其对炉膛和受热面结渣的影响,并把研究成果应用于某200MW锅炉机组的改造中,对工程实际具有很大的应用价值。     

600 MW偏转二次风系统锅炉炉内结渣特性的数值模拟

偏转二次风系统已广泛应用于大型四角切圆燃烧锅炉，用以报制炉内结渣，防止水冷壁高温腐蚀等。为降低炉膛出口扭转残余，通常采和下部二次风大角度正切、上部二次风和OFA风反切的布置方式。本文对某台采用偏转二次风系统的600MW燃煤四角切圆燃烧锅炉的炉内结渣过程进行模拟，对炉内气固相流动、温度场、气固相燃烧、固相向水冷的输运过程和灰粒在水冷壁上的附生长过程进行了数值模拟，结果表明，偏转二次风系统具有较强的防结渣性能，这一点也被锅炉的实际运行所证实。     

四角切圆燃烧超低NO_x锅炉变负荷特性研究

为了摸清600 MW亚临界机组深度空气分级超低NO_x锅炉变负荷特性及规律,实现防结渣、高效燃烧和超低NO_x排放一体化目标,通过静态和动态特性试验优化后,改造后机组出现的升负荷过程后屏蒸汽超温超压、降负荷过程再热汽温低等问题得到有效解决。通过试验发现:主燃烧器摆角对再热汽温的调节作用由燃尽风上下摆角替代、改变氧量偏置和风门开度可以调整炉膛不同高度下燃烧份额的分配和优化炉内燃烧状态。     

WG220/100-Ⅰ型高压煤粉锅炉超温、结渣原因分析及消除措施

本文从锅炉燃烧系统、炉膛和燃烧器的设计与现场条件和常规运行方式间的差距,造成炉内气流组织不良进行分析。阐述了由此引起结渣和煤粉燃尽后移,过热汽温升高。并进一步提出改造方案。以一台220t/h炉改造成功的实例,详尽地介绍了改造方案的主要内容和施工设计。     

600MW锅炉偏转二次风系统降低NOx排放的试验研究

某600MW机组四角切圆燃烧锅炉,采用顶部燃尽风并配合使用偏转二次风系统,炉膛下部二次风大角度正切,上部二次风和OFA风反切肖旋,在炉膛截面水平方向和炉膛高度方向形成分级燃烧.实际运行结果表明,该燃烧器布置方式能抑制炉内结渣,减轻炉膛出口旋转残余并能降低NOx排放量.通过对该600MW机组锅炉进行多工况试验,摸索该炉的NOx排放特性,并在试验中采用燃烧调整方法降低NOx排放,获得了良好的效果,将锅炉的氮氧化物排放水平降低到国家标准限定值以下,为采用偏转二次风系统的大型电站锅炉降低NOx排放提供参考.     

四角切圆锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及对策

某电厂四角切圆锅炉进行低氮燃烧技术改造后,短时间内燃烧器与燃尽风之间的还原区水冷壁发生了严重的高温腐蚀,文中通过试验加数值模拟的方式分析了低氮改造后水冷壁高温腐蚀的原因,同时通过数值模拟的方法分析炉膛燃烧情况,并对在高温腐蚀严重的区域增加贴壁风改造方案进行模拟,通过分析贴壁风喷口对高温腐蚀区域烟气成分中的O_2、CO和H_2S的影响,为锅炉下一步改造提供指导意见。     

一次风叶片倾角对旋风液态排渣锅炉燃烧及NOx释放特性的影响

针对纯燃高碱煤旋风液态排渣锅炉,采用数值模拟方法研究了不同一次风叶片倾角下该锅炉炉内空气动力场、温度场及各组分质量分数分布特性,分析了一次风叶片倾角对炉内燃烧及NOx排放特性的影响.结果表明:旋风液态排渣锅炉炉内空气动力场良好,烟气充满度高,错列逆向布置的旋风燃烧器可强化燃烧;在所选工况范围内,随着一次风叶片倾角的减小,炉膛出口烟温降低,炉膛出口NOx质量浓度先降低后升高;一次风叶片倾角为30°时,炉内整体温度和煤粉燃烧效率较高,炉膛出口NOx质量浓度最低.     

富集型燃烧器在单独燃用合山劣质烟煤锅炉上的应用

合山劣质烟煤是我国燃烧特性最差的一种动力用煤.现有燃烧器在合山电厂400 t/h的4号煤粉炉上单独燃用合山煤时,出现燃烧稳定性较差、燃烧效率低等问题.采用稳燃性能优异的富集型燃烧器对下两排一次风燃烧器实施改造,并针对合山煤高灰高硫特点采取一些防范措施.改造后,锅炉单独燃用合山煤时燃烧稳定,飞灰含碳量和大渣含碳量均小于3 %,锅炉效率大幅度地提高了近10 %,达到90 %,炉内受热面和燃烧器没有出现严重的结渣和明显的高温腐蚀.     

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.     

2290t/h锅炉燃烧器改造与应用

珠海电厂2 290 t/h锅炉由于炉膛结构设计不当,造成运行中主汽温和再热汽温偏低、再热汽温两侧偏差大,结焦情况偏离设计工况,燃烧器摆角长期上摆运行且容易烧损等问题。通过对上述缺陷分析,结合机组炉内低氮燃烧改造,根据低氮燃烧器和空气分级燃烧理论研究,引进A-MACT燃烧技术,对以上缺陷进行改良,包括更换新型A-PM煤粉燃烧器、增加AA风并调整炉膛配风实现煤粉分段燃烧等改造项目,对锅炉燃烧系统进行了整体改造和优化调整,使锅炉恢复设计参数,并消除了上述长期存在的缺陷,在机组的环保性和经济性上取得了良好的效果,为同类型锅炉燃烧系统的改造提供了参考。