引风机前后烟道气流扰动问题研究

燃煤机组烟道的结构和布置型式决定了气流的流场分布和烟道系统的阻力,烟道设计不合理会影响相关设备的运行。某660MW机组B侧引风机在高负荷下振动超标,气流产生异声,通过振动测试分析得出风机运行状况无异常,引风机振动是由入口烟道和出口烟道内存在气流扰动造成的。采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)软件对电除尘器到引风机段烟道、引风机到脱硫入口段烟道进行模拟分析,得出引风机入口和出口气流扰动是引起引风机运行振动并产生异声的原因并提出优化方案。优化实施后,引风机振动值控制在安全运行范围内,异声消除,烟道阻力降低249 Pa。本次改造保证设备的正常运行,降低了运行能耗。     

600MW机组电除尘器振动问题分析与治理

为分析某电厂600 MW机组电除尘器振动的问题,采用理论分析、现场试验与数值模拟相结合的方法,首先针对电厂的调控措施进行分析,根据分析结果针对性进行试验,初步分析引起电除尘器振动的原因。通过对引风机入口烟道的流场进行数值模拟,进一步分析导致电除尘器振动的原因并寻求改善方案。结果表明:引起电除尘振动与引风机的失速以及引风机入口烟道内的流场紊乱有关;合理增加导流板可以有效地改善引风机入口烟道的流场分布并降低全压损失,从根本上消除或削弱电除尘器的振动。     

某电厂矩形尾部烟道数值模拟及截面优化

针对某电厂2号机组矩形尾部烟道电除尘器出口至引风机入口段阻力过大的问题,采用ANSYS流体计算软件对该段烟道流场进行了数值模拟,将模拟结果与理论计算结果进行对比,验证了研究方法的合理性,并得出烟道中阻力过大的部位主要是连续紧凑布置的弯头、变径管等异形件及烟气汇流处。设计了3套圆截面烟道改造方案,对其阻力特性进行了数值模拟,得到改造方案一、二、三的烟道减阻率分别为89.51%、92.64%、89.82%。考虑实际工程应用,选带"虾米弯"结构的方案三为宜。     

引风机前后烟道气流扰动问题研究

燃煤机组烟道的结构和布置形式决定了气流的流场分布和烟道系统的阻力,烟道设计不合理会影响相关设备的运行。某660 MW机组B侧引风机在高负荷下振动超标,气流产生异音,通过引风机热态试验分析得出风机与系统的匹配性较好,不存在失速问题,通过振动测试分析得知风机运行状况良好,无异常,引风机振动是由入口烟道和出口烟道内存在气流扰动造成的。采用计算流体力学软件对电除尘到引风机段烟道、引风机到脱硫入口段烟道进行模拟分析,得出引风机入口和出口气流扰动是引起引风机振动并产生异音的原因,据此提出了优化方案。优化实施后,引风机振动值控制在安全运行范围内,异音消除,烟道阻力降低249 Pa。本次改造保证了设备的正常运行,并降低了运行能耗。     

600MW机组引风机及其进出口烟道流场研究

采用数值模拟对某600 MW机组引风机本体和全烟道系统进行对比分析。结果表明：进出口烟道在小流量工况下对引风机性能有一定影响，引风机内流场与进出口烟道流场相互影响。锅炉最大连续蒸发量(BMCR)工况下，全烟道系统的引风机内部流场特征有利于改善进口烟道流场的均匀性，但会加剧出口烟道的能量损耗、扰乱出口烟道流场。在对进出口烟道进行优化改造时，应充分考虑引风机内部流场的影响。     

烟道流场三维集成优化在超净改造中的应用

华能海门电厂#2机组超净改造前引风机出口烟气呈对冲汇流状,该布置形式的烟道流场比较差,阻力较大,煤质差时甚至会影响机组额定负荷出力,尤其超低排放改造采用低低温技术路线,烟气汇冲之后经过急转弯进入二级烟冷器,除尘器出口至吸收塔入口系统阻力较大。为确保超净改造后除尘器出口至吸收塔入口烟道,引风机、二级烟冷器、吸收塔等设备进出口烟气流场更加顺畅,将引风机移动至脱硫吸收塔入口对侧,利用原增压风机基础及支架,并对除尘器后至引风机出口烟道进行重新设计和深度优化,将两侧除尘器6个烟气出口汇合至总烟道,并分别进入移过来的两台引风机入口,与原系统比较,烟风系统阻力大幅下降;并消除了原布置引风机出口90°急转弯处导流板在烟气反复应力的作用下造成撕裂堵塞流道的引起停机的隐患,且两台风机烟道独立,提高了机组运行的安全性。     

电站锅炉尾部烟道流场优化研究与应用

对某电厂350 MW机组尾部烟道进行导流板局部降阻优化改造，通过实际改造工程案例，研究尾部烟道增设导流板措施后对流场及烟道阻力的影响效果。结果显示，通过在各转向烟道及变径段设置导流板，有效降低了烟道阻力，引风机电流降低，各运行参数正常，锅炉安全稳定运行，改造效果明显。改造后各电除尘烟道之间的烟气流量偏差明显变小，有效改善了电除尘器进口烟道流场分布均匀性。优化改造方案改造量小、灵活可靠、风险低，回收期短，工程投资收益率较好。     

引、增压风机合并改造的烟道优化

针对火电机组锅炉引风机、增压风机合并改造后管网烟道系统的优化问题,提出了以数值模拟为核心,结合工程实际改造经验,进行综合评估的管网优化设计方法,并将其应用于300 MW机组引风机的改造工程中。改造后,烟道阻力在满负荷下由468 Pa 降至了193 Pa,吸收塔入口烟气流动均匀性得到改善,风机节能效果显著。     

广州中电荔新锅炉烟道降阻分析与优化改造

为解决广州中电荔新机组投产后机组运行至满负荷附近时引风机出口烟道阻力异常高的问题,在对引风机出口处烟道流速测试分析的基础上,以引风机出口到增压风机入口烟道段为例,利用Gambit软件按烟道实际尺寸建立了烟道的数学模型。该模型采用SIMPLE算法,实现压力和速度的耦合求解;模型模拟和实测获得的压力损失结果接近,验证该数学模型的合理性。利用该模型对改造前烟道模拟,发现扩压拐弯段和增压风机入口段的压损比较严重,认为是烟道几何形状不合理所导致。为此,通过加装弧段导流板、隔流板、斜板等措施找到降阻最佳方案并对扩压拐弯段和增压风机入口段进行改造,改造后流场模拟表明这两段流速明显下降,阻力得以降低。     

600 MW超临界机组尾部烟道流场优化

针对某发电厂锅炉尾部烟道阻力偏高、机组限负荷运行的现状,通过对尾部烟道流场诊断分析及优化设计,在烟道合适位置加装导流板,制定最佳的改造方案。改造后,机组出力恢复至600 MW,空预器出口至吸收塔入口段烟道阻力共降低73.7%,达到了节能降耗的目的。     

脱硫系统取消增压风机的实施及经济分析

通过对锅炉引风机性能曲线的分析,提出了取消脱硫系统的增压风机的方案,即：拆除引风机出口至增压风机入口、增压风机出口至脱硫塔入口的烟道,将引风机出口与脱硫塔入口直接连接起来,以降低脱硫系统耗电率,减少设备维护费用。机组取消了增压风机后引风机出力还有较大的富裕度,可以带满负荷运行;厂用电率降低了0.327%,每年可节约资金400×104元。     

600MW机组加装低低温省煤器改造

为降低锅炉排烟温度,提高凝结水温度,降低电除尘器耗电率,北方联合电力有限责任公司内蒙古上都发电有限责任公司在3号机组空预器出口至电除尘器入口的烟道内加装了低低温省煤器。改造后,电除尘器及低低温省煤器系统运行稳定,不但烟气浓度低于国家标准对重点地区的排放要求,而且降低了机组发电煤耗率,实现了节能减排的改造目的。     

烟气飞灰对锅炉尾部烟道磨损数值模拟

为解决燃煤锅炉尾部烟道的磨损问题,利用计算流体力学(CFD)软件进行气固两相流场模拟和磨损预测,寻找实际运行中烟道严重磨损的位置,并以某超临界660 MW燃煤机组锅炉为例进行模拟。模拟结果发现,磨损主要集中在锅炉尾部水平段烟道下壁面、上升段烟道转角、水平段导流板及上升段涡盘,磨损率最大值达到1.94×10~(–5) kg/(m~2·s),而实际情况为该机组运行6个月发现水平烟道下壁面磨穿至保温层,导流板及涡盘磨损至撕裂和消失,模拟结果与实际情况一致。     

脱硝烟道流场分析的克里格法应用研究

燃煤锅炉实施超低排放改造后,锅炉尾部烟道流场分布情况更加复杂多变,为提优化控制品质,首先需要提高测量精度。将克里格法应用于分析锅炉烟道流场分布情况,以660MW燃煤机组的脱硝入口烟道的氮氧化物分布为例,应用变异函数进行结构分析,拟合结果具有指数模型特征,分析变异函数的块基比(27)25%,证明该区域具有较好的空间相关性,适用于克里格法。经优化后,基于少量交错布置的样本点,利用克里格法分析计算脱硝反应器未知区域的NOx的分布情况,计算值与网格法测点的误差在小于15%,测量断面满足流场质量平衡要求。克里格法提供了一种全新的烟道测试方法,基于少量样本点的实测值,可以计算分析整个烟道分布情况,提高了流场测试的精准度,可以为控制系统提供更准确的控制参数。     

引风机后汇流烟道的数值模拟

引风机出口烟道布置不合理,会引发流动阻力增加、脱硫效率降低等一系列问题。针对新疆某电厂炉后布置紧凑、引风机出口汇流烟道流动紊乱的情况,采用计算流体动力学（computational fluid dynamics,CFD）对引风机出口汇流烟道进行了数值模拟,并通过加设导流板的方式优化了流场,得到了较好的效果。     

除尘器前烟道平式分配母管优化设计分析

火力发电机组除尘器前烟道的几何形状影响除尘器入口气流的均匀性。对空预器出口至电除尘器入口段烟道进行优化仿真。采用标准k-ε湍流模型,利用Fluent求解器对该段烟道的流场进行数值模拟计算,分析计算不同分配母管设计参数对除尘器入口气流的均匀性影响。计算结果表明:通过调整分配母管设计参数L和R,可以保证除尘器入口气流的均匀性。     

超低排放SNCR+SCR脱硝系统流场优化技术与应用

脱硝烟道的流场均匀性以及积灰预防措施是确保高效脱硝系统正常运行的重要因素。通过数值模拟和冷态试验,提出了大尺度混合器、新型均流器、双层整流器共3项提效措施,分别改善了脱硝烟道入口、喷氨栅格进口、催化剂层入口的流场均匀性。在实际工程中的应用结果表明,上述流场均匀性优化措施可以有效避免现有超低排放脱硝系统面临的脱硝烟道入口NOx分布不均、反应器氨氮比分布不均、出口氨逃逸大等难题和风险,满足高效率低逃逸的要求,值得进行市场推广。     

660MW机组湿法烟气脱硫双入口吸收塔内烟气流场模拟

湿法烟气脱硫(WFGD)的双入口吸收塔烟道布置方案与传统单入口吸收塔布置方案相比,具有能耗低、占地面积小的优点.以桌电厂660 MW燃煤机组为例,对双入口和单入口吸收塔的烟气流场分别进行数值模拟.结果表明,双入口吸收塔烟道布置方式入口不易积垢、流场均匀度好,是一种更为优越的湿法烟气脱硫系统的设计方案.     

600 MW燃煤机组MGGH烟道系统优化设计

采用FLUENT软件对某600 MW燃煤电厂中间热媒介烟气换热器(MGGH)烟道系统的流场进行模拟,并通过加装导流装置对脱硫塔和MGGH入口及相关烟道流场进行优化,探究新增导流装置对其内部流场的影响。结果表明:MGGH烟气冷却器与烟气再热器压降的数值模拟数据与试验数据吻合。通过加装导流板,可以保证系统内脱硫塔入口、烟气冷却器与烟气再热器入口截面处大部分区域内的烟气速度不均匀度在±0.2内,入口速度偏差系数均低于10%。合理的导流板设计能有效消除弯头以及变截面烟道引起的涡流及流场分离现象,使烟气更均匀地进入MGGH及脱硫塔。     

FGD系统主要自动保护问题的分析与控制优化

分析了近几年来在各火电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统中因增压风机入口导叶自动控制系统调整不当引起的机组引风机失速和机组负荷振荡,以及原烟气/净烟气挡板故障关闭时严重影响炉膛负压并冲击尾部烟道设备的问题。为此,对原烟气脱硫(FGD)控制系统进行了将增压风机入口烟气压力作为被调量,引风机挡板开度信号处理后作为前馈,通过比例积分调节器组成恒值复合控制系统调节增压风机入口烟气压力,以及净烟气挡板开信号消失3s触发FGD主保护动作的优化。优化后经在某电厂2×310MW机组应用,较好地解决了原FGD控制系统存在的问题。