塔式锅炉偏转二次风对NO_x排放影响的数值模拟

针对电站锅炉在运行过程中存在的NO_x排放浓度过高的现象,文中利用Fluent软件对某台1 000 MW塔式锅炉的燃烧过程进行数值模拟,并研究了不同偏转二次风角度对锅炉NO_x排放的影响。研究结果表明:以对角线45°为基准,偏转二次风偏转角度在30°以内时,炉膛内均能形成良好切圆;增大偏转二次风偏转角度,炉膛中心四周NO_x质量浓度明显下降;随着炉膛高度增加,NO_x质量浓度逐渐减少,偏置风偏转角度30°工况与偏转角度10°工况相比较,炉膛出口处的NO_x质量浓度下降了10.3%。     

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.     

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。     

偏转二次风对炉内结渣的影响

从四角切向燃烧炉内空气动力工况及运行参数方面分析炉膛结渣的原因,并具体结合125MW、660MW锅炉燃烧器的设计特点,利用数值模拟计算及现场试验方法,研究了偏转二次风对炉内结渣的影响。研究结果说明:偏转二次风的角度应控制在15°以内。图5参9     

循环流化床中心二次风的设计及实验研究

介绍了在炉膛中央设置水平布置杆式二次风和竖直布置柱式二次风两种结构。在冷态循环流化床上,研究了中心二次风的布置形式和布置高度,以及二次风率对床内沿高度方向的颗粒浓度分布的影响,并与同样高度的常规壁面二次风进行了对比。实验发现,空气分级后二次风下方的颗粒浓度随二次风率的提高而增大。二次风高度的增加伴随着底部密相区向上延伸。几种二次风布置形式中,水平杆式二次风结构布置时底部浓度最大。通过对射流的示踪发现,在高二次风速时中心二次风扩散到壁面区域,而在中心区域则缺少二次风气体,这不利于对中心区域的氧气补充。而水平杆式中心二次风射流在横向动量的作用下,射流进入床内时发生偏转,能够在床内形成较大的扩散面。另外,还讨论了中心二次风进一步在实际循环流化床锅炉中的应用所需要注意和解决的问题。     

600MW亚临界控制循环锅炉冷态模化试验研究

采用纯几何相似方法,在1∶20的锅炉模型上对上海锅炉厂首台600MW亚临界控制循环锅炉的方案设计进行模化试验。探寻有关启转二次风和消旋二次风的偏置角度、炉膛宽深比、大屏布置以及炉膛高度对炉内气流流动特性的影响情况,提出用最大无因次旋转强度来表征炉膛气流旋转特性,反映出炉膛气流旋转程度的增长和消减规律。试验结果可供有关设计、运行及调试人员参考。     

偏转二次风对炉内结渣影响的研究

结合 1 2 5MW、660MW锅炉燃烧器偏转二次风系统的设计特点 ,结合数值模拟计算及炉内试验调整改造 ,说明偏转二次风对炉内结渣的影响 ,研究结果建议偏转二次风的角度应控制在 1 5°以内     

新型生活垃圾焚烧炉炉膛及配风设计研究

针对我国垃圾特点,研发设计一种新型无后拱顺流式生活垃圾焚烧炉炉膛.炉膛前拱处布置两层二次风,炉膛出口布置一层燃尽风.通过热力计算和CFD模拟证明,在燃烧我国垃圾时,此炉膛结构及配风系统使得炉膛内火焰既充满整个炉膛空间又不会直接冲刷炉膛壁面,在炉膛内形成良好的空气动力场,不需要加较多的煤或油辅助燃烧,同时延长了烟气中颗粒物在炉膛内的运动时间,最大限度地分解二恶英和抑制热力合成的NOx.     

大型城市生活垃圾焚烧炉结构改造的数值模拟研究

研究利用Flic和Fluent耦合计算,进而准确有效预测某900 t/d焚烧炉内的温度分布。改造前的数值模拟结果表明,炉膛壁面严重的高温腐蚀的原因主要是二次风口位置不合理和炉排速度不合适。利用计算流体力学(CFD)进行一系列的数值模拟实验,研究炉排速度和堆料厚度、折焰角是否布置、二次风管的排列方式、前后拱二次风和烟道二次风风口位置对于炉膛燃烧过程的影响。结果表明:合适的炉排速度和加装折焰角可以改进炉膛底部的燃烧情况;二次风管采用切圆布置方式可以强化对于高温烟气的约束作用,减少壁面高温腐蚀;前后拱二次风可以加强炉拱区的扰动减少积灰;烟道二次风风口优化调整后,可以加强气流扰动,提高燃料的燃尽率。     

W型火焰锅炉炉膛温度场的可视化试验研究

使用火焰辐射图像探测系统探测炉膛空间发射到镜头各像素的辐射能量，然后从能量传递和平衡的角度，由所得图像重建空间的温度场。在300MW机组W型火焰炉进行了炉膛二维断面温度场可视化重建试验。试验在炉膛壁面布置4个CCD火焰探测器，采用计算机图像采集处理技术获取炉膛火焰辐射图像，通过对火焰辐射图像的处理以厦相关算法，重建炉膛断面温度分布、可动态反映火焰断面温度水平、火焰中心的偏穆和火焰刷墙等燃烧异常工况。断面温度场可视化结果刷新一次的时间不超过5S，满足在线监测的要求。     

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。     

300 MW单炉膛循环流化床锅炉二次风射程的数值模拟

针对大型循环流化床中二次风射流的特性,采用Fluent数值计算软件对300 MW单炉膛大型循环流化床锅炉炉膛进行了数值模拟,研究了二次风口高度、二次风射流角度、二次风风速、一次风风速和炉内颗粒浓度对二次风穿透性和气固两相混合的影响.结果表明:二次风射流深度随着一次风风速的增大和颗粒浓度的提高而减小;当二次风射流速度增大时,射流深度增加;二次风射流角度和二次风喷口位置也会影响二次风射流深度.     

开发我国循环流化床锅炉的燃烧技术

提出采用塔式“T”型炉膛布置方案系列,将中温离心式旋风分离器分别布置于两侧,采用Ahlstr(?)m裤衩管,同时将回料点、斜炉底“L”型风帽作同一旋向布置,炉膛上部的上二次风及下二次风都采用切向分级燃烧技术,使更多的细颗粒在床内燃尽,提高床内介质的传热系数和燃烧效率,力求进一步降低NO_x排放量,为开发新颖的第三代循环流化床燃烧技术作了有益的探讨。     

炉膛四角切向深度分级气固两相流的数值模拟

根据NOx的生成机理，利用FLUENT商用软件，通过利用CFD平台，对采用深度分级燃烧四角切圆的炉膛试验台内气固两相湍流流场进行冷态模拟。本文研究表明，采用合适的数学模型和计算方法，进行四角切圆燃煤锅炉炉内气固两相流的数值模拟是可行的。通过对不同一次风和二次风布置状况进行模拟，在实现炉膛中心处呈还原性气氛，炉膛四壁成氧化性气氛的水平分级的条件下，优化垂直分级，找出理想的气固两相流动状况下的一、二次风的布置工况，初步找出深度分级降低NOx生成的方法。     

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。     

从四角切圆到四角对冲——CFS燃烧技术及其发展

本文结合对国外同心切圆燃烧(CSF)的介绍,提出了四角对冲配以偏转二次风的燃烧器布置,并认为这是四角切圆燃烧的发展方向。     

大型锅炉炉膛内的空气动力工况

文中给出了对ＷＧ３００ＭＷ机组锅炉炉膛进行冷态空气动力场模化试验的结果。试验结果表明,不同的二次风与一次风动压比、一次风的投运方式。燃烧器的布置方式等均会影响到炉内的空气动力场。这些结果对我国３００ＭＷ机组锅炉及其它切向燃烧锅炉炉膛的设计和运行均有重要的指导意义。     

前、后拱和二次风对垃圾焚烧炉燃烧影响研究

针对我国的垃圾成分特点,选取处理量为250t/d的垃圾焚烧炉排炉为研究对象.在垃圾焚烧炉分区模型理论的基础上,用数值模拟的方法对前后拱及二次风布置对垃圾焚烧炉燃烧的影响进行研究.模拟结果显示,采用前后拱的炉型比单采用后拱的炉型炉内燃烧状况及温度场较优,前后拱设二次风风口,可以有效改善炉膛的气流组织,优化炉膛的燃烧状况....     

链条炉炉拱设计的建议

为了使层燃炉稳定、经济地运行,正确地布置炉膛很重要。对燃烧层沿炉排长度分阶段燃烧的链条炉排,组织好炉排上的燃烧以及炉膛空间内的燃烧,炉拱的采用是必不可少的。合理的布置炉拱能够较好地起到二个作用:(1)促使炉膛中气体的混合。(2)组织辐射和炽热烟气的流动,使燃料及时着火。正确地设计炉拱,首先应考虑所燃用燃料的种类和结渣、颗粒度等特性,其次还要顾及二次风,水冷壁的布置以及炉墙等问题。文章通过设计总结,运行调查以及对国外某些标准的分析,提出了如下的建议: 上述炉拱基本尺寸是这样提出的:     

Study on Reducing Carbon Content in Slag of a Utility Boiler

针对某电厂锅炉由于燃用煤质下降而导致其在实际运行过程中出现燃烧不稳定及炉渣含碳量过高等问题,通过对实际燃用煤种以及炉内燃烧情况进行分析,提出改造燃烧器系统以提高炉内稳燃能力、降低炉渣含碳量,并对改造前后炉膛内的燃烧情况进行了数值模拟.结果表明：改造后的炉膛内,下两层一次风的集中布置,使得主燃区内温度升高,有效保证了煤粉初期的着火和燃烧;下两层二次风的集中布置,提高了二次风对一次风煤粉气流的撑托作用,使下一次风内煤粉颗粒掉入冷灰斗内数量减少,下二次风的推迟送入也保证了煤粉后期的稳定燃烧;炉内燃烧稳定性提高,炉渣含碳量降低.