中心大速差射流降低NOx排放量的实验研究

在实验室的卧式煤粉炉中，对中心大速差射流是否能降低ＮＯｘ排放量进行了实验研究。实验表明：中心大速差射流不仅能明显降低ＮＯＸ排放量，而且可使煤粉提前着火，从而提高了煤粉燃烧的稳定性。该方法若用于煤粉锅炉的最上一层的燃烧器，则可望在降低ＮＯＸ排放量的同时不影响锅炉的燃烧效率。     

速差射流煤粉燃烧器燃烧过程理论分析(Ⅰ)--强化燃烧原理分析

采用两相湍流流动的双流体模型 ,对带有中心高速射流的速差射流煤粉燃烧器进行了模拟计算。计算结果表明 ,燃烧器内筒端面与喷口间的距离 x有一最佳值 ,此时的高温回流量达到最大 ,煤粉燃烧的强化效果最好 ;另外 ,在该燃烧器中 ,中心高速射流能够浓缩煤粉 ,但约束煤粉扩展及增加高温烟气回流的作用不明显 ,只能使一次风粉与已回流的高温烟气混合更好 ,温度更均匀     

速差射流煤粉燃烧器燃烧过程理论分析——强化燃烧原理分析

采用两相湍流流动的双流体模型,对带有中心高速射流的速差射流煤粉燃烧器进行了模拟计算。计算结果表明,燃烧器内筒端面与喷口间的距离ｘ有一最佳值,此时的高温回流量达到最大,煤粉燃烧的强化效果最好;另外,在该燃烧器中,中心高速射流能够浓缩煤粉,但约束煤粉扩展及增加高温烟气回流的作用不明显,只能使一次风粉与已回流的高温烟气混合更好,温度更均匀。     

大速差射流型双通道通用煤粉主燃烧器

本文介绍了在大速差射流燃烧技术的基础上，进一步发展了一种新型煤粉燃烧器一双一次风通道通用煤粉主燃烧器（已获中国发明专利），它既保留了大速差射流燃烧技术的优点，又彻底克服了它易局部结焦的缺点，从而将“七五”期间的辅助燃烧器（或预燃室）发展成为主燃烧器，可以长期运行不结焦。具有煤种适应性广，低负荷运行范围大，着火点位置及燃烧强弱程度可控，飞灰含碳量及ＮＯ＿ｘ排放量低以及适用于各种炉型或各种磨煤系统等优异性能，是煤粉锅炉燃烧器极有希望的换代产品。     

回转水泥窑燃烧段的整体冷态数值研究

针对以往只对燃烧器本身进行研究的局限，首次将回转水泥窑筒体和其内部的速差射流粉煤燃烧器进行了整体冷态数值研究。模拟表明，在回转水泥窑中有高温烟气进入速差射流燃烧器中以强化燃烧；另外，回转水泥窑中采用该型燃烧器及中心高速射流能使煤粉的扩散受到约束，从而使火焰不致烧到窑皮。     

水平浓缩煤粉燃烧流动问题的研究

水平浓缩煤粉燃烧具有能同时满足高效稳定防结渣和低ＮＯｘ排放的特点。利用百叶窗可将一次风分成浓度差异适当的浓度两股。双射流的衰减比单射流强烈并且扩展迅速；随着喷口间距的增加，双射流的衰减和扩展趋于单射流；Ｖ型钝体使双射流混合推迟，ＷＲ型钝体使双射流近场混合加快。     

高速煤粉射流火焰形态特征的实验研究

利用Hencken型平焰燃烧系统开展了高速煤粉射流燃烧实验,并结合煤粉射流火焰形态图谱对其火焰形态及主要影响因素进行分析.结果表明,射流速度提高促使煤粉火焰形态从群燃火焰向分散燃烧转变,在高速下呈现出较短、较暗的煤粉火焰,其中煤粉质量浓度下降和流场卷吸掺混增强均有影响.高Re数受限射流会引发强烈壁面回流,并裹挟边壁落粉...     

浓淡偏差射流稳定煤粉火焰的燃烧试验研究

利用一种新型煤粉浓淡偏差射流燃烧器,在单火嘴燃烧试验台上对浓淡偏差射流燃烧性能进行的热态模拟试验及其结果。试验结果分析表明：采用局部浓缩的方法提高煤粉浓度,以改变一次风射流中的煤粉浓度分布实现浓淡偏差燃烧,可以有效地强化和稳定燃烧,并具有良好的低负荷稳燃性能。     

双平行平面射流输运特性研究

平行射流输运特性研究具有较重要的理论意义和工程价值,对水平浓淡煤粉燃烧也有较重要的意义。本文实验研究了双平行平面射流动量、能量和质量输运,结果表明：速度分布表现为双射流相互吸引并最终汇合成单一射流;温度分布反映了冷射流为加热射流所卷吸;浓度分布反映了惯性力的占优作用。三种变量分布反映了动量、能量和质量输运性质的根本性区别。     

大速差射流燃烧技术的应用现状及其前景

本文从煤的着火稳燃机理阐明了大速差射流燃烧技术的原理和优点,并为进一步克服结焦性能上的缺陷以及点火用燃烧器与稳燃用稳燃器在长度要求上的矛盾.作了结构上的改进.     

乏气送粉锅炉煤粉浓度软测量技术及其仿真研究

锅炉燃烧过程中,喷燃器出口煤粉浓度不均将会导致炉膛火焰中心偏斜,从而引起炉膛气流冲刷后墙及右墙,高温过热器,高温再热器出现局部超温,结焦的现象。因此准确测量各风管中的煤粉浓度并指导调节对锅炉的安全,经济运行非常重要,为此,必须寻找一种简单,高效,实用而且适合工程应用的煤粉浓度测量的方法。对于热风送粉锅炉的煤粉浓度测量,国内外做了大量的研究,并得到了工程应用。本文提出了一种乏气送粉方式下基于气固两相流理论,根据风粉混合前后压力差大小计算粉煤浓度的新方法,并在理论推导的基础上进行了仿真研究,结果表明,煤粉浓度计算值与混合压差呈很好的对应, 说明能量法理论计算公式是适用的。     

运行参数对锅炉煤粉着火燃烧和飞灰含碳量影响的数值研究

为了达到锅炉的优化运行以保证煤粉气流及时着火和充分燃尽，采用IPSA两相流动模型和煤粉燃烧综合模型，在不同的一次风率和煤粉细度的工况下，对1台350MW锅炉煤粉燃烧过程进行了数值模拟，得出了炉内燃烧器区域以及出口处烟气温度场和燃烧产物的组分浓度分布。分析了一次风率和煤粉细度对煤粉着火燃烧和飞灰含碳量的影响规律，并确定了优化的运行参数。结果表明：一次风率对煤粉气流的着火影响较大，而对出口处烟气温度、氧量以及飞灰含碳量影响较小。煤粉细度对煤粉气流的着火、燃烧以及燃尽均有较大影响。图8表2参9     

双燃料煤粉流化床复合燃烧锅炉的物质平衡与热量平衡

本文分析了双燃料粉流化床复事燃烧锅炉的物质平衡及热量平衡,得到了炉腔及空气预热器的物质平衡方程,沸腾层及煤粉炉膛的热平衡方程主炉膛出口过量空气系数,锅炉气体及未完全热损失,固体未完全损失的计算公式。     

分级燃烧最佳一次风空气系数的实研究

在一维煤粉燃烧炉上进行了不同煤种、不同细度的分级燃烧试验。实验发现,分级燃烧对高挥发份 煤种以及同一煤种的细煤粉的Nox排放浓度的降低效果更显著,而且在分级燃烧条件下,同一煤种细煤粉的 飞灰含量较粗煤粉低。另外,还得到了不同煤种在分级燃烧条件下的最佳一次风空气系数。图9表2参3     

改造喷燃器,提高锅炉效率

四角布置的直流喷燃,由于其燃烧方式是靠四股气流组织的,所以一、二次风量及风速的选择是决定炉膛良好的空气动力工况的基本条件,煤粉浓度局部富集可使析出的挥发份易于与环境氧气达到合适的匹配。向回流区喷入一股煤粉,利用回流,使这股煤粉首先着火,然后通过回流区边界强烈的物质交换,将回流区热量传给主流,从而点燃主流。基于上述思想,建议在喷口中间垂直方向加装"V型钝体",以利于稳定地燃烧。     

燃尽风对炉内流动和燃烧过程影响的数值模拟

燃尽风作为降低锅炉NOx排放浓度的一个措施已在我国得到逐步推广应用。应用数值模拟方法，对1台600MW对冲燃烧煤粉锅炉，在满负荷下燃尽风对炉内流动、燃烧和传热过程的影响开展了研究工作。应用混合分数／概率密度函数法模拟湍流燃烧，用P-1辐射模型开展辐射传热模拟，利用拉格朗日／欧拉法处理气固两相间的动量、质量和能量交换，对挥发份的析出采用单步反应模型，采用动力／扩散反应速率模型模拟煤粉颗粒的表面燃烧。研究发现：一方面，燃尽风的应用改善了炉内气流的充满情况，延迟了煤粉燃烧过程氧气的供应，加强了炉内的还原性气氛，降低了炉内最高火焰温度，有利于降低NOx排放浓度；但另一方面。燃尽风的应用将导致煤粉燃烧效率下降。     

超浓相火焰燃烧难燃煤探讨

研究表明，煤粉气流着火存在最佳煤粉浓度，在最佳浓度时火焰传播速度和温度可达到最大值，试验得知难燃煤粉气流从喷嘴出口的最佳风、粉重量比接近1.0时着火、燃烧稳定。将一次风粉混合物通过喷嘴前的分离器，分离成超浓和稀淡两股，分别送入炉膛四角内外并列下倾布置的对应喷嘴，形成炉膛中央的浓粉区，近墙四周为富氧淡粉的“风包粉”气流，构成下射“W”形新的切圆旋转燃烧，利于难燃煤及早着火、稳定燃烧、充分燃烬。文中简要介绍燃烧器设计和调控要点     

能量分析与一次风煤粉浓度测量

在火力发电厂的锅炉运行中,煤粉燃烧器的一次风煤粉流量的均匀性对锅炉的安全经济运行起着重要的作用。一次风煤粉浓度的准确测量一直是工程技术上的前沿问题,尤其是对乏气送粉锅炉进行煤粉浓度监测更是缺乏有效的方法。通过对一次风气流与煤粉颗粒混合过程的分析,从开放系统的能量方程出发,确立了乏气送粉锅炉一次风煤粉浓度的测量方法,并成功应用于生产实践,为一次风煤粉浓度在线监测提供了新的途径。     

粉煤锅炉卫燃带对烟气温度场影响的数值模拟

以100-110MW四角配风的粉煤动力锅炉为对象,在炉膛内燃烧器区段及折烟角下部附近分别设置了不同的卫燃带即人工绝热带,借助于CFX软件开展数值模拟,研究了6种型式的卫燃带对炉内燃气温度的影响。研究表明：卫燃带能提高烟气温度,有助燃烧并将有利于炉膛上部前,后屏及过热器与烟气之间的换热作用;同时在燃烧器区段内设置的卫燃带对炉内烟气温度有更显著的影响。图5表3参8     

炉内煤粉燃烧一维数学模型及其仿真

为了准确计算炉内煤粉的燃尽率,从研究煤粉粒子的燃烧机理入手,以炉膛内最复杂的燃烧器区域的煤粉燃烧过程为研究对象,通过合理简化煤粉中挥发分和焦炭的燃烧过程,建立了炉内煤粉燃烧沿高度方向上的一维宏观模型,在模型中考虑了煤粉燃烧过程中氧含量的变化,以单个煤粉颗粒燃烧的等密度模型为基础,通过多种煤粉粒径的燃烧过程反映煤粉燃烧的整体过程,推导出计算炉内煤粉燃尽率的显示公式,满足了实时仿真计算的要求。计算结果与实测数据和现有的文献相符,并对结果进行了分析。