大型锅炉炉膛断面温度场的试验研究

在大型锅炉炉膛上采用4个CCD火焰探测器检测火焰图像。通过对火焰图像的处理，实现了炉膛断面温度分布的检测，给出了不同工况条件下炉膛断面的温度分布，对结果进行了分析比较。由火焰图像重建的炉膛温度场表明，燃烧器区域之上某一个断面的温度场呈现典型的单峰分布特征，且其偏斜情况与电厂运行经验基本一致。     

四角切圆锅炉炉内燃烧数值模拟

为了研究不同负荷下炉内燃烧及污染物排放情况,基于Fluent软件对某台350MW四角切圆燃烧锅炉进行数值模拟,分析随着锅炉负荷的变化,炉内的流场、温度场、组分分布及污染物NO_x质量浓度分布。结果表明:炉内切圆明显,整个炉膛空间存在螺旋上升的流场;燃烧器区域温度最高,炉内温度随着炉膛高度增加而降低;随着负荷降低,炉内温度水平降低,30%额定负荷工况时炉内温度水平偏低,需要考虑炉内煤粉的引燃和稳燃问题;组分场分布与温度场有很大关系,高温区对应高CO浓度场和低CO_2浓度场;在炉膛高温区大量生成热力型NO_x,随着锅炉负荷降低,炉膛出口NO_x质量浓度逐渐降低。     

300MW四角切圆煤粉锅炉燃烧和NO_x排放的数值模拟

运用国际上最先进的TASCFLOW软件平台与大型燃煤锅炉炉膛的数值模拟计算软件COALFIRE,对1台300MW四角切圆煤粉锅炉炉内流动、传热、燃烧及污染物的排放规律进行了数值模拟。结果表明:整个炉膛温度最高的地方出现在燃烧器区域;炉内各组分浓度分布与温度分布有密切的关系;炉膛出口氧量为6.4%左右;NOx的生成主要在炉膛的燃烧器区域,沿炉膛高度浓度逐渐减小。同时也得出了炉内壁面热负荷的分布规律。     

600MW机组低氮燃烧器燃烧性能数值模拟

以某600 MW四角切圆煤粉锅炉为研究对象,根据其结构参数、燃烧器改造设计参数,采用FLUENT软件数值建模研究不同负荷下低氮燃烧器的燃烧性能和脱硝系统的运行状态。对燃烧器区域的网格进行特殊处理,并根据冷态速度场进行模型验证,确立数值计算模型。采用Tecplot软件处理计算结果,获得低氮燃烧器改造后不同负荷下炉内的速度场、温度场和各组分浓度场分布。依据于炉内燃烧模拟结果,通过热力计算,获得不同负荷下脱硝系统的运行状态。结果显示:随着负荷的降低,炉内各场发生了较大的变化,当锅炉负荷降到65%ECR时,炉膛出口烟温920℃,脱硝入口烟温305℃,脱硝系统将自动退出。当锅炉在低负荷下运行时,须进行低氮燃烧器的正确调整,提高炉膛出口温度,获得良好的低氮燃烧器和脱硝系统联合运行特性。     

低负荷时炉膛出口氧量和燃烧器摆角对锅炉性能的影响

以一台660 MW锅炉为研究对象,在350 MW低负荷工况下,针对不同燃烧器投运方式,进行了炉膛出口氧量和燃烧器摆角对锅炉性能影响的现场试验和数值模拟。结果表明:在一定范围内,入炉总风量减少使炉膛出口的氧量降低,而主燃区燃烧延迟使得炉膛上部和出口的烟气温度上升;燃烧器摆角上摆后炉内燃烧火焰中心上移,再热蒸汽温度上升,有利于提高机组效率;同时燃烧器摆角和炉膛出口氧量的变化也会对炉膛出口的烟气温度偏差产生影响。通过对比数值模拟和现场试验的结果,认为投运ABCE四层燃烧器时,将炉膛出口氧量控制在4.2%,燃烧器上摆5.56°左右时,烟气温度特性较好;投运BCDE四层燃烧器时,将炉膛出口氧量控制在3.2%、燃烧器下摆2.4°左右时,烟气温度特性较好。     

水煤浆燃烧过程的数值模拟

为深入研究水煤浆的燃烧特性,对南海电厂1台200 MW四角切圆燃烧锅炉在全烧水煤浆满负荷运行状况下的炉内流场、温度分布及各组分场进行了数值模拟。结果表明:整个炉膛空间存在1个明显的旋转流场;炉内最高温度出现在燃烧器区域,随着炉膛高度的增加,温度逐渐降低;温度场与各组分场有着对应关系,高温区对应CO2高浓度区和O2的低浓度区;水分在燃烧器段炉膛壁面附近含量较多,中心含量较少,随着高度的增加,这种差别逐渐减小。     

1025t／h锅炉燃烧系统风粉在线监测及故障诊断

该系统采用传感器、采集器、微机对锅炉燃烧系统送入炉膛的一次风量、风速、风粉浓度、风粉混合温度及粉量进行帝时在线监测通过ＣＲＴ画面显示可以把炉膛四角火焰调平，优化燃烧，提高锅炉效率，可以防止火焰偏斜冲刷炉墙，造成局部结焦和过热，同时，通过ＣＲＴ画面对锅炉来粉是否均匀，燃烧器负荷分配，堵管、断粉及自燃等故障进行实时在线诊断。     

670t／h锅炉FSSS全炉膛灭火保护的改进

６７０ｔ／ｈ锅炉ＦＳＳＳ全炉膛灭火保护的改进新海电厂耿立军，刘志勤我厂两台６７０ｔ／ｈ锅炉是北京锅炉厂与美国Ｂ＆Ｗ公司联合生产的旋流式燃烧器前后墙对冲式布置煤粉炉。２４只ＰＡＸ型燃烧器从上到下分Ｄ、Ａ、Ｂ、Ｃ四层布置，炉膛火焰较四角喷燃式炉膛火焰稳定...     

六角切圆锅炉低氮燃烧器改造前后燃烧特性的数值研究

为了研究褐煤燃烧六角切圆锅炉的燃烧稳定性问题,采用数值模拟技术对六角切圆锅炉低氮燃烧器改造前后的燃烧特性进行了计算,分析了改造前后炉内温度场、CO浓度以及燃尽风对整个炉内温度场的影响,并对燃烧器改造后炉内燃烧过程进行了试验。试验结果表明,低氮燃烧器改造后炉内温度场比改造前有了很大的改善,炉膛整个充满度较好,燃尽风的加入减少了炉膛出口飞灰可燃物,对煤粉的燃尽起了积极地作用,提高了燃烧效率和锅炉效率,但CO浓度有所增大。     

发电厂多工况下四角切向燃烧锅炉数值模拟

借助FLUENT软件平台,在5种不同煤种、4种不同配风方式下,对发电厂220 t/h四角切向燃烧煤粉锅炉炉内的流动、传热及燃烧进行了数值模拟。模拟结果表明:炉内最高温度出现在燃烧器区域,随着炉膛高度的增加,温度逐渐降低。不同热值的煤种在燃烧器喷口截面燃烧所得到的平均温度不同,不同二次风配风方式和不同的一次风率都对温度场有着较大的影响。     

光学厚度对大型炉膛三维温度场重建的影响分析

由于工业炉膛的大尺寸以及炉内介质的消光作用，从火焰图像中重建炉膛内三维温度场时，光学厚度是一个重要的影响因素。文中通过建立的辐射成像模型，根据CCD摄像机得到的火焰温度图像，用Tikhonov正则化方法重建炉膛三维温度分布。针对一台10m′10m′20m的大型炉膛，给出了不同的光学厚度下三维温度场的重建误差，并考虑测量误差、介质辐射参数分布、壁面辐射对炉内温度场重建的影响。结果表明：当光学厚度在1~15范围之内，炉内三维温度场的重建结果较好。     

ZHC-D型双炉膛燃烧监控系统软硬件设计及实现

目前电站燃煤机组在实时获取较全面的反映炉内燃烧状况,有利于及时进行炉内燃烧调整控制方面仍然存在较大问题。ZHC-D型燃烧监控系统能够实时检测炉内火焰图像和辐射能信息,并计算炉内燃烧三维温度场,为这一问题提供了很好的解决方案。介绍了该系统的结构和硬件软件设计,以及系统在国产某300MW双炉膛电站锅炉中的应用情况。     

炉膛火焰温度场重建非线性优化算法研究

随着数字图像处理技术的发展，使得利用面阵CCD进行电厂锅炉炉膛温度测量成为可能，该文分析了基于火焰辐射图像的炉膛温度场的测量原理，建立了针对测试系统和测量对象的非线性优化数学模型，提出了一种非线性寻优算法，最后在某电厂锅炉进行了验证性试验，并给出了实验结果，结果表明，这种测试方法方便可行，具有一定的应用前景。     

燃煤锅炉中火焰黑度的在线检测与分析

在大型电站燃煤锅炉中，辐射是最主要的换热方式，研究煤粉燃烧火焰的黑度（辐射率）对炉内的辐射传热计算有着非常重要的作用。该文提出用彩色摄像机的RGB函数测量火焰黑度。当用彩色CCD摄像机摄取煤粉炉内火焰辐射图像时，实际上获得的是红、绿、蓝三基色波长下的单色辐射图像。基于Wien辐射定律和辐射图像处理技术可以从3幅单色辐射图像中检测到燃粉锅炉中火焰的黑度。该检测方法用黑体炉进行标定。在3种负荷工况下，对两台燃煤锅炉的检测结果表明：沿炉膛高度方向，燃烧器区域的火焰黑度最大，炉膛上部的火焰黑度较小；灰份含量较高的煤，其燃烧火焰黑度较大；当负荷变大时，火焰黑度也随之增加。     

直吹式制粉系统W火焰锅炉混煤掺烧试验研究

在直吹式制粉系统W火焰锅炉上进行对比试验。试验表明:不同煤种采用"磨内掺混、炉内混烧"的方式难以掺混均匀,难燃尽煤种细度难控制,燃烧稳定性、经济性差;"分磨制粉、炉内掺烧"的方式煤粉细度可控,不同煤种燃烧器可均匀投运,并可采取不同的配风和燃烧控制方式,炉膛温度均匀,燃烧稳定,锅炉热效率比"磨内掺混、炉内混烧"提高1.65%。     

炉底漏风对火焰形态和排烟温度的影响

为了揭示炉底漏风进入炉膛后排烟温度大幅度升高但空气预热器入口烟气温度无明显变化的原因,采用计算流体力学模拟方法对炉底部漏风进入炉膛后火焰形态的变化规律进行了研究,结果表明：炉底漏风对燃烧器区以上的火焰形态和火焰中心几乎无影响,当漏风率达到总风量10%时,炉膛出口火焰温度增加15.7 ℃;基于空气预热器换热的热平衡推导了炉底漏风使通过空气预器风量减少引起排烟温度升高的关系式,解释了炉底漏风后空气预热器入口烟温不变、排烟温度大幅变化的现象,可以作为该领域相关技术工作的参考及借鉴。     

数字式火焰电视监测系统研制及应用

介绍了东方锅炉研制的基于双波长理论、采用内窥式成像传感器获取锅炉燃烧火焰图像、通过计算机处理得到炉膛火焰温度场的数字式火焰电视监测系统的结构特点、系统功能和实际使用效果。数字式火焰电视系统与常规炉膛火焰电视和光电高温计的相比,同时具有看火和测温功能,优点明显,是常规炉膛火焰电视系统或光电高温计的替代升级产品。     

采用辐射能信号的电站锅炉燃料调节对象建模及控制仿真研究

针对目前电站锅炉燃料调节对象基本上采用蒸汽参数进行控制的特点，本文采用全炉膛看火电视装置加上计算机图象采集与处理系统获取代表炉内辐射能水平的火焰辐射图象，将其平均灰度值作为中间被调量，与蒸汽压力一起，建立电站锅炉燃料调节对象的数学模型，并通过现场测试，初步确定了模型的参数。在此基础上．构成一种将火焰辐射图象的平均灰度值作为中间被调量的串级燃料控制系统，仿真研究表明该系统能有效地克服燃料侧内扰对蒸汽压力的影响，提高燃烧控制的效率。     

对火焰图像双色测温法的改进

通过试验和理论分析,应用一种改进的双色法,消除了由于在不同波长下火焰黑度的不同对测量精度的影响。给出了测量原理,并简要说明测量系统的组成。对试验炉的计算结果表明,此方法具有较高精度,是一种简单可靠的炉内温度测量方法,可运用于火焰的温度场计算和燃烧诊断。     

基于火焰光能的炉膛火焰温度在线检测研究进展

炉膛火焰的温度场分布及燃烧状态对于窑炉安全经济运行具有极其重要的意义.近年来,以火焰光能为核心的火焰数字图像监测方法逐渐成为主流.本文从火焰的不同辐射光能入手,介绍了基于可见光能和红外光能两种不同的火焰温度检测方法,分析了误差来源,介绍了相关技术的最新进展,探讨了基于火焰光能的炉膛温度在线检测技术的发展方向.