煤粉火焰热混合层分形特性研究

采用数字图像采集系统在煤粉燃烧实验锅炉中采集湍流火焰图像,利用形态学图像处理技术提取火焰热混合层的分形特征,研究了一次、二次和三次风量对火焰热混合层分形特征的影响.研究表明,火焰热混合层分形维数与一次、二次和三次风量呈现出规律的相关性,因此有可能根据火焰热混合层分形维数变化来调整一次风量与二次风/三次风量的比值,为燃烧过程的优化与控制提供参考.     

利用火焰推举距离判定燃煤锅炉低负荷稳燃性能的研究

为研究低负荷工况下锅炉的稳燃能力,定义了火焰推举距离,即以900℃的温度作为火焰边界,以火焰边界与燃烧器出口之间的距离作为火焰推举距离。采用ANSYS Fluent模拟软件对某电厂350 MW前后墙对冲锅炉内的燃烧状况进行模拟,并根据试验确定了该锅炉的最低发电负荷为24. 8%时,火焰推举距离的极限值为3. 15 m。进一步分析了煤种、煤粉粒径、一次风量、二次风量、二次风温度、再循环烟气量和燃烧器燃烧方式等因素对火焰推举距离的影响,研究表明:减小煤粉粒径、减少一次风量、关闭再循环烟气量和燃烧器对冲燃烧方式,这四种因素能显著地减小火焰推举距离。最后综合这四个有利因素,将煤粉粒径减小至5. 6×10~(-5)m,通过磨煤机和燃烧器的阀门调节把一次风量降低至60%的风量,关闭再循环烟气挡板,采用上层燃烧器冲燃烧方式,能够将该锅炉的发电负荷降低至7. 39%的最低负荷,并保持安全稳定运行。     

炉内配风方式对燃烧特性影响的数值模拟与试验研究

为了了解不同配风工况对炉内煤粉燃烧特性的影响,以四角切圆燃烧煤粉锅炉为研究对象,分别对其进行了炉内流动、燃烧过程的数值模拟及优化燃烧调整试验,综合分析数值模拟和试验的结果表明:当机组负荷一定时,适当减少一次风率,能使整个炉膛火焰充满度大大得到改善,火焰长度与煤粉着火距离有所缩短;采用倒宝塔型二次风配风方式对于较差煤种的稳定着火较为有利;而停止三次风时,炉膛温度水平较高,煤粉燃烧完全,锅炉效率有所提高.     

330MW锅炉燃烧优化的试验研究

根据330 MW锅炉的试验数据,重点探讨了中速磨煤机工作特性与旋流燃烧器的匹配性及其对燃烧稳定性、火焰温度分布和锅炉效率的影响.通过优化调整磨煤机挡板开度、一次风压和输粉管煤粉分配均匀性以及煤粉细度,改善了单只燃烧器出口的燃烧条件,增强了燃烧稳定性,使着火条件较差的A层燃烧器出口着火区火焰温度上升40 K,A、B层燃烧器出口火焰平均温度提高70 K,火焰温度分布均匀性随之提高.在此基础上,进一步调整二次风控制方式和过氧量,降低了飞灰和灰渣可燃物含量.该优化调整方案可使锅炉效率提高1.8%.     

空气分级燃烧技术在U型火焰煤粉炉上的应用

空气分级燃烧技术主要应用于四角切圆、W型火焰、对冲燃烧等燃煤锅炉的低氮改造。通过技术的优化调整,配合CFD流场模拟实验,总结出适用于U型火焰煤粉锅炉的低氮燃烧布置形式,并成功应用于一台煤粉锅炉的低氮改造。锅炉改造后,NO_x浓度由1 300 mg/m~3(标态)降至850 mg/m~3(标态),炉膛燃烧和过热蒸汽参数稳定,同时保证了锅炉运行效率,取得了较好的改造效果。     

给粉计量自控节能系统在煤粉锅炉上的应用

煤粉锅炉在燃煤电厂中应用非常广泛,完善燃煤电厂的能耗计量和管理,优化调整锅炉燃烧系统,确定合理的风煤配比,使锅炉在最佳氧量与经济煤粉细度下运行,保证煤粉稳定着火燃烧完全,从而实现优化燃烧,是煤粉锅炉电厂节能运行管理的必由之路.     

某厂660MW超超临界锅炉一次风量特性试验研究

对于大型燃煤机组,制粉系统直接关系到锅炉燃烧的好坏,一次风量大小对炉膛煤粉的燃烧有较大的影响。以某电厂660 MW超超临界锅炉为研究对象,分析一次风量对锅炉燃烧特性的影响,通过研究表明:不同磨煤机出力下,一次风量增大,煤粉细度呈现非线性增加,当磨煤机出口一次风量大于90 t/h时,煤粉细度增加的幅度较大;在磨煤机出力45 t/h时,随着一次风量的增大,磨煤机电流减小,分离器电流增大;当一次风量的减小时,锅炉排烟温度降低,锅炉效率增加。     

超细化煤粉的投入量对再燃效果影响的实验研究

目前我国燃煤电厂NOx排放的控制任务相当艰巨和繁重,急需开发适合我国国情的降低NOx排放的技术。超细化煤粉再燃是一种降低燃煤锅炉NOx排放的技术,本文通过在热态燃烧试验装置上进行的试验研究,论述了超细化煤粉的投入量对锅炉N0x排放、结渣状况及机械不完全燃烧损失的影响。通过试验得知,加入再燃煤粉后,炉膛火焰中心的位置变化不大;NOx的脱除率能够达到50％以上;结渣状况有所减轻;机械不完全燃烧损失增加。     

中速磨煤机直吹式制粉系统特性对锅炉运行的影响分析

根据中速磨煤机直吹式制粉系统设计及运行参数的特性,分析了磨煤机的风量、煤粉分配均匀性、磨煤机负荷率、煤粉细度、煤质变化等因素对大型煤粉锅炉燃烧系统的影响。在锅炉运行中,需根据制粉系统的特性优化调整锅炉的运行参数,达到制粉系统与锅炉燃烧系统的耦合匹配。     

660 MW超超临界二次再热燃煤锅炉运行特性试验研究

针对某660 MW超超临界二次再热旋流燃烧锅炉投产后锅炉燃烧均衡性较差,锅炉热效率和一、二次再热汽温偏低,NO_x排放质量浓度偏高等问题,通过改变O₂体积分数、煤粉细度、一次风量、外二次风挡板开度、异层燃烧器风量分配方式、燃尽风直流风水平摆角和燃尽风量等参数对其进行了性能优化试验研究。结果表明：通过提高O₂体积分数运行和磨煤机动态分离器转速,以及合理设置外二次风配风方式、燃尽风直流风水平摆角及燃尽风风门开度,有效降低了灰、渣碳质量分数和CO排放浓度,提高了一、二次再热蒸汽温度。在各影响因素中,同层煤粉燃烧器外二次风风门开度和燃尽风直流风水平摆角的配置,对锅炉燃烧均衡性的影响至关重要;运行O₂体积分数和燃尽风量大小对NO_x排放影响最大。通过综合优化调整,锅炉性能得到明显改善,各项主要性能参数均达到或优于设计值。     

600MW锅炉一次风系统节能改造试验研究

针对电站锅炉一次风系统运行方式选择的不合理,导致磨煤机入口风量及一次风机电耗存在偏差,进行了一次风系统风量标定和运行方式优化试验,以现场试验的试验结果作为依据,提出了合理的调整方式。现场运行表明,所提出的调整方式能有效的降低风机电耗,提供准确的一次风量,对制粉系统安全运行、保持炉内良好的燃烧工况和提高锅炉效率有重要意义。     

国产引进型300MW“W”型锅炉煤粉分离器改造

为了解决某电厂2#锅炉自投产以来存在的煤粉偏粗、飞灰可燃物含量偏高等问题,从改善入炉煤粉细度,获取细煤粉（R90≤5％）入手,对原双蜗壳心型煤粉分离器进行技术改造,采用旋转式动静结合型分离器,配合燃烧调整手段,改造后锅炉效率提高1.28％,供电煤耗降低4.532g/kW·h.证明对于燃用低挥发分劣质无烟煤的“W”型锅炉,通过采用旋转式煤粉分离器,可以有效改善煤粉细度,降低飞灰和灰渣可燃物含量,有利于锅炉燃烧稳定性和经济性的提高.     

循环流化床锅炉燃烧系统动态特性分析

根据循环流化床锅炉的工作特点以及燃烧系统输入和输出过程变量间的耦合关系,讨论了ＣＦＢＢ的蒸汽压力和床温的动态特性。认为引起蒸汽压力变动的主要原因在于燃料量（内扰）和汽轮机调门的变化（外扰）;而影响床温变化的主要因素是给煤量、风量、物料循环量的变动,并从传热和燃烧过程分析了这些因素间的相互耦合关系。这对ＣＦＢＢ燃烧自动控制系统的设计与调试,以及整个控制系统的可靠运行都至关重要。     

Fundamentals of coal combustion during injection into a blast furnace

The efficiency of coal combustion is important for the blast furnace process. Incomplete combustion of coal does not reduce coke consumption as can be expected and decreases burden permeability which results in improper gas flow and temperature distribution. Consequently, this reduces the throughput of the blast furnace.

This paper describes combustion conditions and mechanisms of coal combustion in the blast furnace, and discusses factors affecting coal combustion such as injector location, coal type, injection rate, maceral composition, and air blast parameters. Also, mathematical models of coal and coal/coke combustion in the blast furnace are considered.     

旋流片开槽深度对低热值煤层气燃烧特性的影响

为提高低热值煤层气的燃烧效率,设计了3种由不同开槽深度的旋流片组合成的低热值煤层气燃烧器,并进行燃烧特性实验研究,分析了不同流量下,开槽深度对燃烧室内速度、温度及火焰结构特性的影响。研究表明,火焰温度在燃烧器轴线方向分布与流速分布相似,均存在一个温度和速度峰值。相同轴向距离处,甲烷流量减小,3种旋流片的火焰中心流速和温度峰值逐渐下降,且中心流速峰值、温度峰值位置逐渐前移,但温度峰值位置始终是大于速度峰值位置。开槽深度对燃烧特性的影响主要是由于燃气通流截面改变引起的入口流速和射流直径变化导致的。采用3 mm开槽深度的旋流片时,火焰长度和直径增加最快,燃烧室内轴向速度分布和温度场最为理想,射流刚性和火焰充满度最好。     

稳燃腔煤粉燃烧器对不同煤种燃烧稳定性的研究

本文利用三维粒子动态分析仪测量了稳燃腔煤粉燃烧器回流区的流场,并比较了钝体不同位置的回流区特征。实践说明通过调整钝体的位置及改变稳腔煤燃烧器的某些结构尺寸,可以极大的改善不同煤种的燃烧稳定性。     

基于正交设计的分级分区头部流动特性研究

针对某650 MW超超临界燃煤锅炉在深度调峰过程中燃用大同烟煤时无法稳定燃烧的情况开展研究,就如何提高锅炉在低负荷运行中稳燃性的问题,对原煤种进行掺混改良,改变不同富氧燃烧配风方式,利用计算流体力学模拟软件模拟了不同工况的炉内燃烧情况。模拟结果表明：由于锅炉降低负荷运行增加了原煤种的着火难度,固定碳含量低且挥发分高的煤种可以较好适应锅炉运行调整;富氧燃烧可以提高锅炉低负荷运行时的出口烟温,能满足后续脱硝处理的要求;随着富氧燃烧程度的增大,煤粉燃烧耗氧量增加,每秒燃烧的煤粉颗粒数增加,加剧了炉内的燃烧,使燃烧更稳定;当富氧浓度大于27%时,不能高效提高炉内温度,NOx排放量增多;当富氧浓度为27%时,炉膛出口NOx排放量按6%O2折算为负增长的最小值,是该锅炉低负荷投运较为理想的工况。     

热平衡在中储式制粉系统一次风、粉试验中的应用

电站锅炉煤粉浓度是锅炉风粉系统的一个重要监测参数,对于锅炉的燃烧调整和安全运行起着极为重要的作用,利用软仪表测量原理,研究了电站风粉浓度测量的软测量模型。通过热平衡原理计算能够较准确地反映煤粉的浓度,具有工程实用价值,并且应用于某电厂中储式制粉系统一次风、粉试验中,收到了较好的效果。     

微油气化点火燃烧器的结构优化研究

用FLUENT软件对微油气化点火燃烧器的内部燃烧特性进行了三维流动数值模拟,模拟计算并分析比较了单双侧油枪的燃烧特性和油枪结构由圆管改成渐缩管后的燃烧效果。模拟结果表明,把点火油枪由原来的单侧改成双侧、把油枪结构由圆管改成渐缩管后,效果更好,有利于煤粉的快速着火燃烧。     

低NO_x燃烧与脱硝经济运行的实践

吴泾热电厂2×300MW级燃煤供热机组脱硝设备,采用低NOx燃烧加选择性催化还原法(SCR)脱硝系统。介绍了SCR的化学反应机理、反应器安装位置、分段配风燃烧技术,分析了低NOx燃烧工况和运行参数,结果证实了:对分段配风的低NOx燃烧器来说,有效控制主燃烧区的风量,在总风量不变的条件下,加大可水平摆动的分离燃烧器(SOFA)配风量和加大SOFA配风距离是有效降低NOx的生成、减轻SCR的负载、降低耗NH3的有效方式;当燃用低值煤和可磨性差煤,使相对一次风量增加时,应降低二次风的配风量,用一次风总量自动实时修正二次风的配风量是实现自动低NOx燃烧调整的有效途径;适当降低二次风与炉膛的差压是防止二次风配风不均和控制主燃烧区风量的有效方法。