对冲旋流燃烧锅炉组合式贴壁风运行参数优化的数值模拟

以某600 MW超临界对冲旋流燃烧锅炉组合式贴壁风系统为研究对象,采用数值模拟方法分析了贴壁风取风方式、风率和喷口风速等运行参数对水冷壁近壁区烟气中氧体积分数、锅炉NO_x排放质量浓度和未燃尽碳质量分数的影响。结果表明:组合式贴壁风可以显著改善对冲旋流燃烧锅炉左右两侧墙水冷壁近壁区气氛,高温腐蚀发生倾向性较大区域所占比例可减小至20%以下;综合考虑机组运行的经济性、环保性和安全性,模拟所得机组的最佳运行工况选取贴壁风风率为4.00%,前后墙贴壁风喷口风速为20 m/s,贴壁风的取风方式为从燃尽风取风。     

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。     

1000MW机组锅炉氮氧化物排放影响的试验研究

基于现场燃烧调整试验方法,对某厂1台1000MW超超临界切圆燃烧锅炉NOx的排放特性及其影响因素进行了系统的分析。针对锅炉燃烧系统的运行特点,主要进行了氧量、负荷、燃尽风量(包括AA风和OFA风)、主燃烧区燃烧器风量和配风方式、磨煤机运行组合方式、燃烧器摆角、煤质等因素的试验研究。研究结果表明:对于具有先进低NOx燃烧系统的锅炉,其锅炉负荷、锅炉燃用的煤质、运行时氧量的变化和燃烧器喷口摆角及磨煤耗机组的运行方式都是锅炉NOx排放的影响因素,其中运行时氧量的变化对NOx排放影响最重,随着氧量的增加,锅炉NOx排放浓度呈线性增加。而在保持大量燃尽风实现空气分级燃烧的条件下,主燃烧区燃烧器风量和配风方式对NOx排放浓度的影响是微弱的。     

1000 MW旋流对冲燃烧锅炉NOx排放特性试验研究

为了解采用OPCC旋流燃烧器、2层燃尽风布置的某1 000 MW超超临界前后墙对冲燃烧锅炉的NO_x排放特性,采用现场试验的方法对该锅炉进行了系统研究,得到燃烧器投运方式、炉膛氧体积分数、燃尽风挡板开度、燃烧器外二次风叶片角度、燃烧器内二次风挡板开度、燃烧器中心风挡板开度和燃尽风喷口外二次风刻度位置、燃烧器负荷分配方式、机组负荷及煤种等因素对NO_x质量浓度的影响。结果表明:燃烧器投运方式、炉膛氧体积分数及煤种对NO_x质量浓度的影响较大,影响幅度可达13%～20.2%;燃尽风挡板开度、燃烧器内二次风挡板开度、燃烧器负荷分配方式和机组负荷对NO_x质量浓度的影响较小,影响幅度为4%～6%;燃烧器外二次风叶片角度、燃尽风喷口外二次风刻度位置和燃烧器中心风挡板开度对NO_x质量浓度的影响微弱。     

切圆燃烧锅炉冷灰斗高温腐蚀与运行防控分析

燃煤锅炉采用深度空气分级低氮燃烧技术控制炉内NOx生成的同时,带来了严重的水冷壁高温腐蚀的问题,影响了机组的安全运行.以某660 MW超临界机组锅炉为研究对象,通过现场测试,研究了运行氧量、配风方式、磨煤机组合方式和配煤方式等对炉膛水冷壁高温腐蚀的影响特性,并通过运行参数的合理化设置改善了冷灰斗高温腐蚀的情况,取得了一...     

锅炉低负荷运行时NOx排放偏高的原因分析及调整措施

某电厂采用四角切圆燃烧机组,由于需要长期低负荷运行,存在NO_x排放偏高的问题。通过研究NO_x生成机理以及实际降低NO_x排放的方法,提出降低NO_x排放的调整措施。通过对四角切圆燃烧机组实际燃烧调整,包括煤粉细度调整,过量空气系数调整,燃烧器一、二次风门及分离燃尽风风门调整,低负荷情况下不同燃烧器使用配合调整,控制炉膛内不同区域的过量空气系数。在保证燃烧稳定及锅炉效率的前提下大幅降低NO_x排放。验证分级燃烧降低NO_x排放的实际效果,对优化运行提供建议。     

1 000 MW超超临界锅炉燃烧优化调整对NOx排放及锅炉热效率的影响

为了控制NO_x排放,在3 100 t/h锅炉上进行了燃烧优化调整试验。通过调整二次风配风方式、主燃烧器上方的OFA风门开度、锅炉运行氧量、燃烧器与燃尽风摆角开度、燃尽风率和磨煤机的投运方式等因素,研究不同工况下炉膛出口NO_x浓度及锅炉热效率变化规律。试验表明:不同的配风方式下,束腰配风工况的锅炉热效率最高,炉膛出口NO_x排放量最低。主燃烧器上方的OFA风门开度在0%~25%之间变化时,炉膛出口NO_x浓度随着OFA风门开度的变大呈下降趋势;OFA风门开度在25%~100%之间变化时,炉膛出口NO_x浓度随着OFA风门开度的变大呈上升趋势;而OFA风门开度在0%~100%之间变化时,膛出口CO的浓度随着OFA风门开度的变大呈下降趋势。锅炉运行氧量变化对燃烧器区域火焰的平均温度影响较小,随着运行氧量的增加,锅炉热效率先升高后降低,而燃料型NO_x的生成量是随着运行氧量的增加而急剧增加的。在实际运行中,燃烧器的摆角向下倾斜,燃尽风的摆角向上倾斜能够延长火焰中心,防止主燃烧区局部高温发生,可以有效的抑制热力型NO_x的产生。在燃尽风率分别为10%、15%、20%和25%时,炉膛出口CO浓度和飞灰中的含碳量随着燃尽风率的升高而增加,炉膛出口NO_x浓度和锅炉热效率则随着燃尽风份额的增加而降低。     

旋流对冲燃烧锅炉降低CO排放的燃烧优化

针对某660 MW前后墙旋流对冲燃烧锅炉出现空气预热器入口和水冷壁两侧墙贴壁CO质量浓度较高的现象,结合就地勘测及性能试验数据进行了分析,并开展了燃烧优化试验.在静态燃烧调整的基础上,建立C层层操二次风门挡板开度与机组负荷的函数关系,并用机组负荷来修正原始逻辑中C层层操二次风门挡板开度.结果表明:造成空气预热器入口和水冷壁两侧墙贴壁CO质量浓度较高的原因是煤粉偏细、燃烧器与分离燃尽风的就地调整方式不合理以及C层层操二次风门挡板开度过大;高负荷下空气预热器入口 CO质量浓度可以降至300 mg/m3以内,水冷壁两侧墙的贴壁CO质量浓度从58 000 mg/m3以上降至12 000 mg/m3以内;逻辑优化后机组在动态过程中降低了 CO排放,燃烧优化效果较为明显.     

对冲旋流燃烧锅炉侧墙水冷壁近壁区还原性气氛分布特性

以某660 MW超临界对冲旋流燃烧锅炉为研究对象,采用现场试验和数值模拟相结合的方法,考察了不同运行工况下锅炉侧墙水冷壁近壁区还原性气氛的分布特征,分析了机组负荷、运行氧量、燃尽风开度及燃烧器二次风配风方式等燃烧调整手段对侧墙水冷壁近壁区烟气中O_2体积分数、CO体积分数、H_2S质量浓度以及脱硝入口NO_x质量浓度的影响.结果表明:负荷越高,侧墙近壁区还原性气氛越强,高温腐蚀主要发生在高负荷工况下;提高运行氧量、降低燃尽风风量,虽可提高侧墙水冷壁近壁区烟气中O_2体积分数,但提高幅度有限,且影响NO_x质量浓度;提高靠近侧墙燃烧器的二次风量,降低二次风旋流强度对侧墙近壁区烟气组分的影响并不明显.     

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。     

基于对冲旋流锅炉安全运行的冷态试验研究

为满足新型超超临界对冲旋流燃烧锅炉首次大修后启动要求,同时针对锅炉最上层燃烧器烧损问题,开展了基于锅炉运行安全的冷态优化试验研究,主要包括一次风调平、磨煤机冷态通风阻力测试,以及炉内贴壁风、燃烧器冷却风、内外二次风冷态优化和燃烧器飘带试验。试验结果表明：该类对冲旋流燃烧锅炉仅通过调节较少一次粉管可调缩孔,就能满足一次风风速调平要求;锅炉CF层左右侧贴壁风挡板具有良好的调节特性,但在不同挡板开度下水冷壁贴壁风风速整体偏小;CF燃烧器冷却风随着风门挡板开度增大,风速增长缓慢;F6燃烧器飘带试验显示飘带易卷吸至燃烧器喷口。建议锅炉运行中增加各层贴壁风、燃烧器冷却风及外二次风挡板开度,以预防水冷壁高温腐蚀、冷却风量不足及外二次风旋流强度过大等问题,提高锅炉设备运行安全性。     

超超临界锅炉低NO_x燃烧优化对高温腐蚀的影响

为了评估低NO_x燃烧器升级后水冷壁高温腐蚀的可能性,对某超超临界锅炉炉内燃烧进行了数值模拟,并对SOFA(燃烬风)上摆的燃烧优化工况做了水冷壁贴壁气氛测试。结果表明:主燃烧区的上部和COFA、SOFA(分离式燃烬风喷嘴)之间的还原区发生高温腐蚀的可能性较大;SOFA上摆扩大了还原区,增加了高温腐蚀的可能性,还原区贴壁H_2S平均浓度沿着炉膛高度的增加而升高,为180~400μl/L;SOFA摆角的偏差使得局部H_2S浓度达到了800μl/L,进一步加剧了局部区域高温腐蚀的风险;强氧化强还原交替变动,使得SOFA以上区域(43.3~46.1 m)的高温腐蚀风险较典型还原区更为严重。在锅炉实际运行中,应尽可能权衡降低NO_x排放和控制高温腐蚀风险。     

700 MW四角切圆燃烧锅炉降低水冷壁高温腐蚀配风改造应用研究

为防治四角切圆燃煤锅炉炉膛水冷壁高温腐蚀,在某电厂2台700 MW机组锅炉上进行了燃烧配风优化改造,并进行了燃烧调整试验。结果表明:燃烧配风优化改造后,锅炉水冷壁贴壁气氛显著改善,炉膛水冷壁高温腐蚀得到有效防治,锅炉运行安全性和经济性显著提高,为四角切圆燃烧电站锅炉防治水冷壁高温腐蚀提供了积极的示范作用。     

1000MW机组燃烧调整对NO_x排放影响

在1 000MW机组锅炉上进行了燃烧调整试验,通过改变过量空气系数、机组负荷、燃尽风率和配风方式,对烟气NO_x的排放规律进行了研究。结果表明:随着过量空气系数的增大,NO_x排放浓度显著增大,锅炉排烟热损失呈上升趋势,飞灰含碳量呈下降趋势。锅炉负荷对NO_x排放的影响主要来自燃料量、炉膛温度、氧浓度等多方面因素的综合影响,随着锅炉负荷下降,过量空气系数增大,烟气NO_x排放浓度呈缓慢下降趋势,单位质量燃料的NO_x转化率有所升高。增大炉膛的燃尽风率可显著降低烟气NO_x排放浓度。在燃尽风率较低的燃烧工况下,NO_x排放浓度对燃尽风率的变化尤为敏感。与均等配风方式相比,束腰配风方式可降低炉膛主燃料区的氧浓度,使烟气NO_x排放浓度下降。     

煤粉锅炉降低NO_x排放的仿真研究

为减少煤粉锅炉炉膛出口NO_x含量以达到工业排放要求,以Fluent软件为计算平台,对某公司蒸发量为400 t/h的四角切圆煤粉锅炉炉内速度场、温度场及NO_x浓度场进行仿真研究。结果表明,均等配风为最佳二次风配风方式;均等配风方式下,燃尽风风量占二次风风量为20%是最佳优化工况,最佳优化工况炉膛出口NO_x含量降低了11.50%,且满足炉内燃烧要求。     

600MW超临界锅炉低氮运行条件下的安全经济性研究

介绍了某电厂600MW超临界机组前后墙对冲锅炉低氮燃烧优化调整试验.分析了水冷壁高温腐蚀和氮氧化物产生的机理,通过对运行氧量、煤粉细度、燃烧器配风和燃尽风比例的调整,有效解决了该电厂锅炉水冷壁高温腐蚀问题,同时提高了锅炉热效率,降低了氮氧化物排放量,有力的保证了锅炉的安全性、经济性和环保性.     

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。     

350 MW对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀分析与治理

针对某发电有限公司2×350 MW对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀及结焦的问题进行分析,燃烧器烧损导致炉内动力场不均火焰刷墙、硫分含量高、二次风压低、吹灰器蒸汽吹损等是引起高温腐蚀的主要成因.通过贴壁风改造及后续的优化改造后,锅炉两侧墙的主燃烧区水冷壁得到保护,H2S和CO浓度明显降低,水冷壁高温腐蚀情况缓解.优化改造后20...     

600 MW超临界对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀运行优化调整

为解决某600 MW超临界对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀的问题,采用运行优化调整的方式,研究了燃烧器风量、外二次风旋流强度、燃尽风开度和运行氧量对近壁区CO和H_2S体积分数的影响。结果表明:采用"碗式配风"同时降低外侧燃烧器外二次风旋流强度,可显著降低近壁区还原性气体体积分数;通过增加运行氧量和调整燃尽风风量的方式,提高主燃烧器区过量空气系数,也有利于改善壁面还原性气氛,降低水冷壁高温腐蚀的风险。     

东锅622 MW“W”火焰锅炉结焦原因分析及对策

W火焰锅炉是燃烧低挥发份煤种的主选锅炉,但W锅炉结焦严重,经常发生因掉大焦造成冷灰斗水冷壁损坏,排渣系统瘫痪等问题。文中分析燃料特性、运行氧量、乏气挡板开度、消旋叶片开度、B风门挡板、C风门挡板、F风门挡板开度以及煤粉细度对锅炉结焦特性的影响,提出了防治措施,锅炉掉焦次数减少,炉膛结焦状况明显改善。