煤粉燃烧器使用少油点火技术的数值模拟

结合上海吴泾第二发电有限责任公司600 MW机组亚临界压力锅炉采用煤粉少油点火技术的情况,通过数值模拟研究了影响煤粉着火的各种因素.结果表明:单只燃烧器供油量在80 kg/h时,煤粉能够顺利点火,与不采用该技术进行煤粉点火相比节油率能达到97.3%;一次风速的增大会延后煤粉的着火位置;粒径较小的煤粉有利于煤粉点火;在一定的运行条件下,煤粉浓度存在一个最优值,过高过低都不利于煤粉的快速点火.     

预燃室中煤粉火焰稳定原理

使煤粉火焰稳定的原则应该是:合理组织气固两相的煤粉气流使煤粉迅速进入燃烧室中的高温和有合适氧浓度的区域,并使煤粉和携带它的气体局部分离,形成局部集中的高煤粉浓度又有高温和合适氧浓度的煤粉着火有利区。这是燃烧设备中保持煤粉火焰稳定和提高燃烧效率的关键。现已广泛应用的旋流式煤粉预燃室和某些其他煤粉燃烧设备已由实验和数值分析证实了这个使煤粉火焰稳定的原则。     

瓦斯-煤粉粉尘气固2相爆轰特性测试

研究纯煤粉粉尘爆炸特性和甲烷对煤粉粉尘爆炸的影响。结果表明:煤粉粒径越大,爆炸压力越小,爆炸压力随煤粉粉尘浓度增加先增大后降低;甲烷的加入会增加煤粉粉尘爆炸时的爆炸压力;但是在煤粉浓度很大时,甲烷的提高作用则不明显。     

煤粉气流强迫点火特性试验研究

在一座小型煤粉燃烧试验台上,对不同条件下,两种煤粉气流的强迫点火特性进行了试验研究。结果表明,用火炬引燃煤粉气流,存在一个对应于最低煤粉浓度的最佳点燃速度;煤粉气流的着火界限主要受初始温度、点火源温度、煤种和煤粉细度的影响;提高煤粉气流的初始温度、点火源温度和煤粉细度均可使着火范围变宽,挥发份含量高的煤种点火容易。在相同条件下,直流煤粉气流比旋转煤粉气流容易点燃。     

粉体荷电研究进展与煤粉荷电研究初探

综述了国内外粉体颗粒荷电科学和技术研究发展现状,给出煤粉颗粒的荷电机理、实验研究的目的、实验研究构想,提出煤粉荷电量、煤粉粒径及其分布、煤粉比电阻与介电常数的有效测量方法,对煤粉荷电的初步探索是后续煤粉电晕荷电强化燃烧研究的基础。     

煤粉气流着火稳定性的最佳煤粉浓度分析

本文按照组织煤粉燃烧的基本原则和湍流混合的基本原理 ,对煤粉气流着火存在最佳煤粉浓度进行了分析 ,研究了不同煤种一次风温与煤粉浓度之间的关系 ,得到了三种煤种在四种一次风温下对应的最佳煤粉浓度值 ,为提高煤粉燃烧的工程设计和应用提供了必要的实践依据。     

不同粒度煤粉的表面结构与燃烧特性研究

制备了4种不同粒度的平三煤和大友煤煤粉,分别采用低温饱和氮气吸附的方法和热天平研究了煤粉的表面结构特性和煤粉的燃烧特性。实验结果表明:随着煤粉粒度的减小,煤粉的孔隙结构发生变化,比表面积和孔容积均增大,表面结构复杂,致使分形维数增大,有利于煤粉颗粒的燃烧,因此,平三煤的着火温度降低了14℃,表观活化能均降低了12.3kJ/mol,燃尽率提高了9.81%,大友煤的燃烧特性变化规律相似。此外,煤粉颗粒的分形维数还能在一定程度上表述煤粉的燃烧特性,因此,分形维数可为煤粉燃烧特性的评价提供一种新的途径。     

一种多级惯性煤粉浓缩器的结构优化

采用正交试验的原理和数值模拟方法对一种多级惯性煤粉浓缩器进行了试验和模拟,研究了煤粉浓缩器结构参数对煤粉浓淡比的影响,由正交设计获得了多级惯性煤粉浓缩器的最优组合结构．结果表明：与由经验设计得到的结构相比,优化结构煤粉浓缩器的浓淡分离效果有所提高,为采用试验方法对惯性煤粉浓缩器结构进行深入研究奠定了基础．     

基于主成分分析的煤粉流动性实验研究

本研究以不同粒径的煤粉为研究对象,通过采用休止角测定仪和Jenike剪切实验装置对休止角、压缩率、粘聚力和内摩擦角等表征煤粉流动性的一些参数进行了测量。煤粉粒径与其流动性之间的关系采用主成分分析方法评价,并与Jenike流动函数法进行比较。结果表明:用Jenike流动函数法表征煤粉流动性时,流动函数随着煤粉粒径的增大从6.22增大到12.65,流动性变好;采用主成分分析的方法对煤粉的流动性进行表征时,随着煤粉粒径的增大,煤样的主成分得分从1.83降低到-1.34,煤粉的流动性增强,该结果与Jenike流动函数法表征煤粉流动性的实验结果是一致的。     

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。     

基于单一煤粉细度筛分数据计算煤粉平均直径的方法

燃煤锅炉煤粉的性质对于燃烧的经济性、制粉系统某些部件和炉膛以至整个锅炉机组的工作影响较大.计算了电厂常用的2种筛号下不同煤粉颗粒的平均粒径,得到了平均粒径与相应煤粉细度的关系,可以根据单一煤粉细度筛分数据比较准确地得到煤粉的平均粒径,其对提高煤粉燃烧的经济性和锅炉效率有一定的意义.     

200MW机组锅炉高温空气煤粉直燃技术工程应用试验研究

高温空气煤粉直燃技术是采用中频感应将少量空气瞬间加热到1000℃左右,将高温空气引入到煤粉直燃燃烧器中心点燃少量煤粉,再分级逐渐点燃全部煤粉,实现无油点火。试验结果证明,煤粉直燃燃烧器在冷炉状态下可直接点燃煤粉,使锅炉从冷炉状态下启动,达到机组带70%负荷,全过程无油助燃。     

不同平均粒径煤粉的高压密相气力输送

在高压密相气力输送试验台上,进行了不同平均粒径煤粉的密相输送试验.分析了总输送差压和流化风量对不同平均粒径煤粉输送特性的影响,以及水平管和水平弯管的阻力特性.结果表明:增加总输送差压或者流化风量,煤粉的体积分数都经历了一个先增大后减小的过程;系统的输送能力随着煤粉平均粒径的增大而降低;在相同表观气速及煤粉质量流量下,平均粒径大的煤粉压损大于平均粒径小的煤粉压损;输送相同质量流量煤粉时,水平弯管的压损大于水平管,且水平弯管与水平管压损的比值随着煤粉质量流量的增加而增大.     

基于离散相模型的旋转煤粉分离器流场数值研究

针对目前广泛应用的中速磨旋转煤粉分离器,通过Fluent软件对动静叶片组合式旋转煤粉分离器煤粉颗粒轨迹、内部速度场和压力场进行了数值模拟研究,探索了煤粉颗粒在旋风分离器中运动的物理机理。结果表明,旋转煤粉分离器中的颗粒运动轨迹比较复杂,其速度场和压力场分布较为均匀。模拟结果能够为旋转煤粉分离器的工程实际应用和分离机理研究提供一定的理论依据。     

直吹式制粉系统煤粉相对浓度测量的研究

初步实验研究表明电容传感器输出电压随煤粉浓度呈单调上升趋势,且都有较好的线性度和较高的灵敏度,有望用于直吹式制粉系统煤粉相对浓度的在线检测。煤粉水分经常改变,使传感器的电容量随着变化,因此电容传感器不适宜水分经常变化的煤粉的浓度测量。但对煤粉相对浓度的测量没有影响,少量水分反而能提高相对煤粉浓度测量的灵敏度。     

煤粉细度对四角切圆锅炉炉内燃烧影响的数值模拟

采用数值模拟方法研究了煤粉细度对某630 MW四角切圆锅炉炉内煤粉着火、燃烧和燃尽情况的影响,并通过现场试验测试了不同煤粉细度下的锅炉效率、制粉系统电耗和供电煤耗。结果表明:随着煤粉变粗,烟气温度沿一次风气流方向迅速上升的位置逐渐推后,即着火距离增加,煤粉初期燃烧速率逐渐下降,冷灰斗区域温度升高,主燃区温度明显下降,但燃烧中心位置基本不变;煤粉的停留时间及燃尽率主要取决于最下层燃烧器喷出煤粉的细度;当煤粉较粗时,锅炉效率和制粉系统电耗明显下降,但供电煤耗增加;当下层磨煤机的煤粉较细时,锅炉排渣量减小。     

煤粉细度对NO_x生成的影响

利用平面携带流反应器模拟煤粉在炉膛中燃烧的高温环境,研究了不同煤粉细度下NO_x的沿程分布,并研究了煤粉体积分数对NO_x生成的影响.研究结果显示,对于相同细度的煤粉,NO_x体积分数随着高度的增加呈现先增加后下降的趋势.煤粉细度的减小明显降低了NO_x体积分数,而煤粉体积分数的增加会导致NO_x体积分数增加.基于实验中得到的煤粉细度与NO_x排放的关系,对减小煤粉细度进行了经济分析,并对传统的煤粉经济细度定义进行了讨论和修正.     

循环流化床低热值煤—高热值煤粉动态复合燃烧污染物排放特性

为研究循环流化床(CFB)锅炉复合燃烧模式下的负荷动态变化特性及污染物排放特性,以240 t/h循环流化床锅炉为研究对象,开展了低热值煤—高热值煤粉动态复合燃烧试验,在锅炉给煤口处和二次风口处设置煤粉给入点,分析不同的给煤粉位置、煤粉热值和煤粉与原煤阶跃热量比值对于CO、NO_x和SO_2排放浓度的影响。研究表明,在二次风口处给入煤粉时CO排放浓度较低,NO_x、SO_2排放浓度较高;煤粉热值增加时,两种煤粉送入方式下,CO排放浓度降低,NO_x和SO_2排放浓度有所升高;煤粉与原煤阶跃热量比例增加时,CO排放浓度降低,NO_x、SO_2排放浓度也有所升高。     

煤粉直接点火燃烧器技术及其进展

煤粉直接点火燃烧器应是我国电站煤粉锅炉燃烧器改进的主要方向,提出把直接点火技术与稳燃技术结合设计直接点火燃烧器的思路,对该类燃烧器做了较合理的分类。指出了少油煤粉直接点火燃烧器及无油煤粉直接点火燃烧器两大系列燃烧器发展状况及存在的问题,并指出目前应大力开发无油煤粉直接点火系列燃烧器,对电站锅炉煤粉直接点火燃烧器的研究有指导意义。     

煤粉浓缩器在超细煤粉再燃系统中的应用

超细煤粉再燃降低氮氧化物排放技术具有较强的经济性和实用性,而超细煤粉的制备是这项技术实施的关键。采用离心式旋转煤粉浓缩器对三次风中的超细煤粉进行浓缩,弱化了三次风对机组运行的不良影响,同时解决了超细煤粉的来源问题,为再燃技术的实施奠定了基础。