W型火焰锅炉性能研究

在介绍W型火焰锅炉主要特点的基础上，对鄂州电厂W型火焰锅炉炉内冷态空气动力场、低负荷稳燃、结渣特性进行了分析，通过实际运行情况和试验，认为炉内气流情况良好；稳燃性能良好，结渣情况轻微。     

W火焰锅炉结渣特性数值模拟

采用结渣模型耦合气固两相流动燃烧模型,对一台DG1025/18.2-II14型W火焰锅炉结渣特性进行了数值模拟,结合现场运行状况,对结渣位置、程度及原因进行了分析。结果表明,该锅炉的结渣位置主要是下炉膛侧墙、拱部燃烧器区域和前后墙局部区域。炉膛中心区域温度比两侧高,气流膨胀更迅速,压力更高,挤压两侧气流沿炉膛宽度方向向侧墙运动,产生偏斜,火焰冲刷侧墙,是导致W火焰锅炉侧墙结渣的根本原因。锅炉变工况运行时,切停或切换部分燃烧器,使炉内局部空气动力场偏斜,冲刷已关闭了燃烧器的拱部和前后墙区域,则是导致拱部燃烧器区域和前后墙局部区域结渣的主要原因。     

某电厂锅炉燃烧器及B层炉膛空气动力场特性鉴定

通过对新建电厂1号锅炉炉内的一次风进行调平,然后又对炉内一次风量和炉内二次风量进行相应标定,最终在B层炉膛内做了冷态空气动力场特性鉴定试验。试验表明:该电厂1号锅炉燃烧器设计及安装合理,炉膛实际切圆中心位置正确、稳定;炉膛火焰充满度较好,且气流没有明显的刷壁现象;通过调节一次风、二次风(辅助风)、周界风及一次风/二次风比例在合适的范围内,该炉膛拥有良好的空气动力工况。     

超临界四角切圆锅炉冷态空气动力场试验研究

为了解炉膛内部及燃烧器热态运行时的气流的混合和流动特性,以宁夏某电厂660MW超临界四角切圆燃烧锅炉为研究对象,进行锅炉冷态空气动力场试验。试验内容包括:冷态一次风调平、二次风风门挡板调节特性试验和炉内冷态空气动力场速度场测量及示踪。试验结果表明:各层燃烧器喷口风速均匀一致,气流形成切圆后火焰在炉膛内有良好的充满度,火焰的中心位于炉膛中央,无偏斜。试验结果为机组的热态运行和燃烧调整提供了可靠的依据。     

火焰中心高度对W型火焰锅炉燃烧影响的数值模拟研究

火焰中心位置是影响W型锅炉燃烧的重要因素.利用数值模拟技术对某电厂300MW机组W型火焰锅炉炉内燃烧进行了3个工况的计算.通过分析各个工况下炉内温度场、侧墙结渣原因、Nox排放量以及炉膛出口处飞灰含碳量得出,炉内火焰中心位置下移时,下炉膛内温度水平升高,侧墙附近和炉膛中部压差减小,Nox排放量明显降低,炉膛出口处飞灰含碳量基本上呈线性降低.     

330MW四角切圆燃煤锅炉冷态空气动力场试验研究

叙述了330MW锅炉大修后炉内空气动力场流动特性,对一、二次风测风装置进行了标定,并对一次风道阻力进行了调平.在炉内空气动力场测量的基础上,得到炉膛的实际切圆直径大小,并对贴壁风速进行了测量.试验结果表明,炉内切圆偏大,火焰中心不偏斜、气流稳定,炉内切向空气动力场基本合理,炉内火焰充满度好.     

W火焰锅炉结渣特性的数值模拟研究

W火焰锅炉在我国得到了广泛应用,但是结渣问题严重影响了锅炉的安全经济运行。采用CFD(ComputationalFluidDynamics)方法对采用FW(FosterWheeler)技术生产300MW的W火焰锅炉结渣特性进行了数值模拟探讨。结果表明,结渣是W火焰锅炉固有的特性。这主要是由W火焰锅炉炉内空气动力场特性决定的。炉内煤粉主气流在向下运动过程中明显向侧墙偏斜,使得煤粉火焰冲刷侧墙,导致侧墙发生结渣和高温腐蚀。研究结果为改善W火焰锅炉结渣特性提供有利的信息。     

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.     

二次风倾角对W火焰锅炉炉内流动的影响

针对某1025 t/h W型火焰锅炉过热器超温,火焰稳定性差等问题,建立了冷态试验台,并对炉内流动状况进行了单相试验。研究发现:现存在拱上主气流下行深度过浅,火焰行程较短,炉膛充满度较差等问题。利用FLUENT软件对不同F层二次风倾角下炉内的流场进行了模拟。结果表明:适当调整F层二次风倾角,可以有效延长火焰行程,增大拱下回流区,并推荐了最佳角度。     

1025t／h锅炉烟温,汽温偏差的数值模拟

本文以山东石横电厂３００ＭＷ机组配套燃煤锅炉为研究对象，对大型四角切向喷燃锅炉中普遍存在的烟温、汽温偏差的原因及改进措施进行了数值模拟。文中介绍了所采用的数学模型、处理方法，给出了不同工况下炉内相对实际切圆直径、气流混合强度、火焰充满度、炉膛出口残余扭转以及炉内不同截面上的温度分布、速度分布的计算结果，探讨了一、二次风气流旋转方向、屏式过热器、二次风切园直径等对烟温、汽温偏差的影响，提出了减小烟温、汽温偏差的方法和措施。     

不同配风方式对W型火焰锅炉炉内流动的影响

针对某1 025 t/h W型火焰锅炉过热器超温、火焰稳定性差等问题,建立了冷态试验台,对炉内流动状况进行了模化试验。利用FLUENT软件对炉内一、二次风配比进行了数值模拟计算,阐明了不同配风方式对W型火焰锅炉炉内流场的影响。     

W型火焰煤粉锅炉炉内过程的综合数值模拟及流场的实验研究

本文对Ｗ型火焰煤粉锅炉炉内气固两相流动、换热和气固两相湍流燃烧进行了全面的数值模拟及冷态流场试验研究。文中详细预报了上安电厂Ｗ型火焰煤粉锅炉炉内气固两相流动、温度场分布、各气相组份浓度场分布、发热率分布、煤粉颗粒的燃尽情况及机械未燃烧损失和化学未燃尽损失等     

670t/h四角切圆锅炉反切消旋的数值模拟和工程实践

利用燃烧数值模拟程序对一台670t/h四角切圆锅炉进行了三次风与OFA反切工况数值试验研究.研究结果表明：三次风反切使反切层以上炉内流场旋转减弱,相对切圆直径和充满系数在反切层降低,炉内气流混合强度变化不大,对炉内主气流的空气动力结构影响不大;炉膛温度场和氧气浓度场显示,反切后改善了炉内温度分布,对主燃烧区的影响较小;壁面高温区减少,降低了结焦可能性;反切降低水平烟道入口左右侧温差,削弱了水平烟道入口的扭转残余,减小了水平烟道中的气流速度不均匀性,截面平均烟温略有下降,对受热面换热影响不大.工程实践表明,数值试验结果与实际运行吻合良好,采用三次风与OFA反切消旋方法,减少了残余扭转,改善水平烟道温度分布,较好地解决了四角切圆燃烧锅炉存在的出口烟温偏差问题。     

75 t/h四角切圆锅炉冷态空气动力场的试验研究

为了了解某电厂 75 t/h 锅炉大修后炉内空气动力场的流动特性,对 4 个角的上、下二次风挡板特性进行了测量, 在不同风门开度下对一、二次风风速进行了调平。在炉内空气动力场测量的基础上,得到了炉膛的实际切圆直径和贴壁风速的分布。试验结果表明:在各层喷口风速达到调平状态时,可以基本保证锅炉四角配风的均匀性,获得了较理想的炉内空气动力场。     

基于CFX的炉内空气动力场的数值模拟研究

利用商用计算流体力学软件CFX,采用k-ε双方程模型,对某四角切圆燃烧锅炉增加分级风进行低NOx技术改造后炉内空气动力场进行了数值模拟。数值模拟结果与试验结果吻合较好,说明该数值模拟方法能够较好地反映炉内真实的流场特性．验证了计算方法及数值模型的正确性及合理性。分析了炉内气流流动特性和水平烟道烟温偏差的形成机理,计算结果为完善锅炉冷热态试验及指导安全运行提供了参考。     

四角切向燃烧煤粉锅炉炉内气流组织与数值模拟

四角切向燃烧是我国电站煤粉锅炉广泛采用的燃烧方式。在实际运行中,由于气流在炉膛出口处有残余旋转,造成水平烟道两侧烟气的温度场和速度场分布不均,容易发生气流偏斜,导致火焰贴墙,引起结渣及燃烧不稳定。为了清楚地展示炉内气流分布情况,对四角切向燃烧煤粉锅炉炉内可能出现的几种气流组织工况分别进行了数值模拟,并分析了炉内气流的分布特性,得到了引起气流偏斜、火焰贴墙、结渣及燃烧不稳定的主要因素,为四角切向燃烧的煤粉锅炉内部的气流组织研究及其燃烧调整提供了重要的参考依据。     

分隔屏布置对四角布置切圆燃烧锅炉水平烟道空气动力场的影响

为改善四角布置切圆燃烧锅炉水平烟道烟气偏差,以某600MW级锅炉为研究对象,就分隔屏布置对其炉膛上部及水平烟道空气动力场的影响进行了冷态模化试验及计算流体力学数值模拟研究。通过分析气流流动特性和水平烟道速度偏差的形成机制,得到分隔屏布置对炉膛上部气流分布及水平烟道速度偏差的影响规律。结果表明:布置分隔屏使得水平烟道内气流相对于无分隔屏时更加贴近壁面,局部区域速度偏差有较大的增加;分隔屏可在一定程度上减小炉膛出口两侧速度偏差,但效果不明显。     

W型火焰锅炉冷态流场的研究

针对鄂州电厂W型火焰锅炉特点，进行了冷炉空气动力场试验，对流场特性进行分析，指出上中透墙风与拱顶风动量比为控制流场的关键，提出流场好坏的判据方程及控制炉内流场的方法；热态运行数据表明判据方案基本合理，研究及应用所得出的结论对W型锅炉设计、运行具有参考价值。     

600MW机组锅炉温度偏差特性的研究

某电厂600 MW机组切圆燃烧锅炉的温度偏差一直困扰着该机组的安全运行,为研究该锅炉温度偏差的特性,以此锅炉为研究对象,根据其结构、设计和运行参数,利用数值计算软件对炉内流动、传热和燃烧过程进行了三维数值模拟。研究表明,该锅炉炉内的高温区仍集中在炉膛中部,温度的整体分布趋势未变,只要保证温度分布不出现大的偏差,对炉膛的水冷壁是安全的。炉内的温度偏差与速度偏差存在正相关,烟气的残余旋转对炉内的温度分布存在一定的影响。炉膛出口温度分布不仅存在左右温度偏差,也存在上下温度偏差,且高温区集中在水平烟道中上部。