低挥发分水煤浆燃烧特性及其在燃油锅炉上的应用

通过热重分析研究对比了一种精煤水煤浆和一种低 挥发分水煤浆的燃烧特性。结果表明,精煤水煤浆样品的着火和燃尽温度均低于低挥发分水煤浆,其着火、稳燃综合指数Rw高于低挥发分水煤浆。利用220 t/h燃油改水煤浆锅炉试烧该低挥发分水煤浆样品,得到炉内温度、火焰黑度分布规律以及排烟成分特征,发现主要运行参数基本达到设计 燃料数值,能够满足锅炉和机组运行要求,但锅炉燃烧效率和热效率均比设计值低。可通过调风等措施提高锅炉效率。燃料燃烧特性的热重分析结果与实际锅炉燃烧测试结果较吻合,为大型电站锅炉燃用低挥发分类水煤浆提供了借鉴和参考。     

200MW旋流燃烧方式煤粉炉炉内燃烧试验和数值研究

采用计算流体动力学软件对电站锅炉炉内实际燃烧过程进行数值计算并结合其热态试验数据进行对比分析，已成为验证数学模型和指导工程实践的一种重要研究手段。该文利用PHOENICS软件，采用IPSA两相流模型及煤粉燃烧综合模型，对一台有16只径向浓淡旋流燃烧器两侧墙对冲布置的200MW燃煤锅炉炉内燃烧过程进行了数值计算，得出了炉内燃烧器区域以及炉膛出口的烟气温度场和燃烧产物的组分浓度分布。模拟结果与锅炉热态试验数据进行了比较，两者吻合情况较好。结果表明：在燃烧器出口处形成了高煤粉浓度和高温区，使得煤粉着火及时，燃烧器区域维持较高温度，炉内煤粉燃烧充分，从而表明了径向浓淡旋流燃烧器具有高效稳燃的性能。     

燃烧过程数值模拟用于某台450t/h锅炉的性能辅助设计

采用CFD软件对电站锅炉炉内燃烧过程进行数值模拟已成为指导工程设计和实践的一种重要手段。在煤粉炉设计完成后,针对可能存在炉膛出口烟温偏差的问题,利用数值模拟的方法对某电厂450t/h四角切圆锅炉BMCR、70%、40%负荷下炉膛内的燃烧过程进行计算和分析,得出了各工况下燃烧器区域壁面热负荷、炉内氧量分布、炉膛出口及水平烟道内的烟气流量分布及烟气温度分布,并分析锅炉热偏差、高温腐蚀、低负荷稳燃性能,对锅炉的性能进行了预测。     

基于新型测温技术的电站锅炉燃烧优化模型研究

为了提高锅炉效率,减少污染物排放,电站锅炉需要进行燃烧优化。新型测温技术的发展提高了电站锅炉状态监测水平,以此为基础提出一种包含炉内温度场测量结果的燃烧优化模型。由于缺少实际数据,对某电厂300 MW亚临界锅炉炉内煤粉的燃烧过程进行数值模拟,得到不同工况下炉内的燃烧状态。利用大数据原理建立燃烧优化模型并对其进行检验。研究表明,该模型将测温技术与燃烧优化结合起来,具有一定的可靠性,可以准确预测锅炉运行参数变化对炉内温度场分布造成的影响。     

基于CFX的炉内空气动力场的数值模拟研究

利用商用计算流体力学软件CFX,采用k-ε双方程模型,对某四角切圆燃烧锅炉增加分级风进行低NOx技术改造后炉内空气动力场进行了数值模拟。数值模拟结果与试验结果吻合较好,说明该数值模拟方法能够较好地反映炉内真实的流场特性．验证了计算方法及数值模型的正确性及合理性。分析了炉内气流流动特性和水平烟道烟温偏差的形成机理,计算结果为完善锅炉冷热态试验及指导安全运行提供了参考。     

600MW超临界机组墙式燃烧锅炉运行特性的数值模拟计算研究

采用计算流体力学(CFD)数值模拟计算方法,对某电厂600 MW超临界墙式燃烧煤粉锅炉的炉内流动、燃烧和NOx生成过程进行了数值模拟研究分析,以获得该锅炉炉内流动、燃烧和NOx生成特性,为同类型锅炉的调试试验和运行提供参考依据,以充分发挥先进锅炉低NOx燃烧技术的性能,优化燃烧降低锅炉NOx排放浓度,实现锅炉安全稳定经济运行的目标。     

基于W火焰锅炉空气燃烧与O_2/CO_2燃烧数值模拟的比较

以300 MW容量的W火焰电站煤粉锅炉为研究对象,运用ICEM网格生成工具和数值模拟计算软件,对该锅炉分别进行空气气氛和含O2量为30%的O2/CO2气氛下燃烧工况的数值模拟研究:得到了两种不同气氛下炉内的温度分布、NOx浓度分布以及颗粒的运动轨迹分布,并简要阐述了两种条件下各个参数分布差异的原因.计算结果描绘了炉内温度场、各组分的浓度场、颗粒轨迹分布,并对结果进行了简要的分析.     

煤粉粒度对锅炉燃烧影响的数值模拟

煤粉粒度对煤粉燃烧具有重要影响,采用数值模拟的方法对不同煤粉粒度在炉内的燃烧过程进行了数值计算,比较各个工况下的计算结果,并对产生结果的原因进行了分析。计算的结果对深化认识粒度对于煤粉燃烧过程的影响,从而在锅炉的实际运行中采用合理的煤粉粒度,提高锅炉燃烧的效率,节约能源。结果表明煤粉粒度为60μm,对于电站锅炉燃烧和传热是有利的。     

电站燃煤锅炉采用空气分级燃烧数值模拟的研究

采用fluent数值模拟软件,对某电厂400 t/h四角切圆锅炉的炉内湍流流动、传热、燃烧和NOx的生成进行总体的数值模拟.研究了一、二、三次风率的变化对锅炉NOx生成量及炉内燃烧效果的影响.对此煤粉锅炉,采用空气分级燃烧方式有利于降低NOx的生成量,三次风率为22.2％左右时NOx生成量最小,且其他热损失也小,需要配...     

PDF-ARRHENIUS方法模拟煤粉燃烧氮氧化物生成

电厂锅炉炉内燃烧过程数值模拟方法巳成为锅炉辅助设计、优化运行、故障诊断等环节的重要手段。该文研究采用PDF-Arrhenius方法模拟煤粉燃烧过程，并简要介绍流体流动、煤粉热解和燃烧、辐射传热、固体颗粒相运动等数学模型。文中使用双平行反应模型模拟煤的燃烧过程，并开发了一套电厂锅炉炉内燃烧过程数值模拟软件，对锅炉不同运行工况进行炉内燃烧状况的模拟，模拟结果合理、可靠，能够满足工程设计及运行指导的精度要求。     

410t/h燃油锅炉改烧水煤浆试验研究

针对茂名热电厂410t/h燃油锅炉改烧水煤浆进行了试验研究,结果表明:对锅炉进行改造后,全烧重油和水煤浆都能达到额定出力和预定的设计参数,热效率分别比设计效率提高了0.93%、1.45%,燃烧状况良好,飞灰和炉渣可燃物含量低,达到了长期连续运行的要求;与燃烧重油相比,燃烧水煤浆时SO2排放减少一半,NOx排放略有增高;燃油锅炉改烧水煤浆具有非常显著的经济效益和环保效益。     

CFB锅炉SNCR脱硝技术研发

由于合理组织了分段送风和分段燃烧,CFB锅炉的NOx排放质量浓度自身就可控制到200mg/m3左右,如再配有简单的氨或尿素喷射系统的SNCR脱硝技术,就可以实现100mg/m3或者更低排放水平。对CFB锅炉进行了SNCR数值模拟,并进行了3MW CFB锅炉热态试验台SNCR技术的研究。通过数值模拟及热态试验研究发现:CFB锅炉实施SNCR能够实现60%以上的脱硝效率。将该技术应用于某工程,脱硝效率能够达到预期。     

电站水煤浆锅炉空气分级燃烧技术的试验研究

对某新建670t/h燃用水煤浆锅炉的空气分级燃烧、水煤浆燃尽率以及锅炉结渣等对NOx排放的影响进行了试验研究。结果表明,采用空气分级燃烧技术后,锅炉在530t/h负荷下运行,通过调整过量空气系数和配风方式,锅炉NOx排放量可降至380mg/m3(标准状态,下同);燃烧过量空气系数控制在1.2左右时,通过配风调整可以同时保证低NOx排放量和燃烧稳定、高效;水煤浆的燃尽率和锅炉结渣现象无明显恶化。     

热声型自激励脉动燃油锅炉研究

可控脉动燃烧因其周期性的强烈气流扰动,有很强的强化燃烧、强化传热作用,而且NOx和烟尘排放低,是一种清洁燃烧技术。介绍了改进型Rijke脉动燃烧器的工作原理、热力系统及降噪措施,并与常规0.5 t/h燃油锅炉进行了比较。结果表明,脉动燃油锅炉与燃油锅炉体积、形状相当,但炉膛容积、辐射受热面积,对流传热面积分别减少了55.0%、44.5%、13.5%,而传热效率提高30%强,出力达到0.7 t/h,热效率为86%,提高了2%,噪声<70 dB。     

水煤浆燃烧过程的数值模拟

为深入研究水煤浆的燃烧特性,对南海电厂1台200 MW四角切圆燃烧锅炉在全烧水煤浆满负荷运行状况下的炉内流场、温度分布及各组分场进行了数值模拟。结果表明:整个炉膛空间存在1个明显的旋转流场;炉内最高温度出现在燃烧器区域,随着炉膛高度的增加,温度逐渐降低;温度场与各组分场有着对应关系,高温区对应CO2高浓度区和O2的低浓度区;水分在燃烧器段炉膛壁面附近含量较多,中心含量较少,随着高度的增加,这种差别逐渐减小。     

电站锅炉燃烧经济性诊断模型的研究

分析了评价燃烧优劣的直接指标和间接指标。以锅炉反平衡热效率为模型基础,进行变工况热力校核计算。以排烟温度、过量空气系数、飞灰含碳量和炉渣含碳量为经济性辅助指标,建立燃烧经济性诊断模型。给出计算实例,求出在过量空气系数和排烟温度变化的情况下,锅炉效率的变化量,为运行人员进行燃烧调整指明了方向。     

Study of connected system of automatic control of load and operation efficiency of a steam boiler with extremal controller on a simulation model

The problems of operation effectiveness increase of steam boilers are considered. To maintain the optimum fuel combustion modes, it is proposed to use an extremal controller (EC) determining the value of airflow rate, at which the boiler generating the desired amount of heat will consume a minimum amount of fuel. EC sets the determined value of airflow rate to airflow rate controller (ARC). The test results of numerical simulation dynamic nonlinear model of steam boiler with the connected system of automatic control of load and combustion efficiency using EC are presented. The model is created in the Simulink modeling package of MATLAB software and can be used to optimize the combustion modes. Based on the modeling results, the conclusion was drawn about the possibility in principle of simultaneously boiler load control and optimizing by EC the combustion modes when changing the fuel combustion heat and the boiler characteristics and its operating mode. It is shown that it is possible to automatically control the operation efficiency of steam boilers when using EC without applying the standard flue gas analyzers. The article considers the numerical simulation dynamic model of steam boiler with the schemes of control of fuel consumption and airflow rate, the steam pressure and EC; the purpose of using EC in the scheme with linear controllers and the requirements to the quality of its operation; the results of operation of boiler control schemes without EC with estimation of influence of roughness of thermal mode maps on the nature of static and dynamic connection of the control units of fuel consumption and airflow rate; the phase trajectories and the diagrams of transient processes occurring in the control scheme with EC with stepped changing the fuel quality and boiler characteristics; analysis of modeling results and prospects for using EC in the control schemes of boilers.     

水煤浆球在流化床内的燃烧试验及灰色关联分析

为了研究水煤浆在流化床内的燃烧状态，用人工制备的水煤浆球模拟水煤浆滴在炉内下落后形成的浆球，投入不同运行参数(床温、流化数、床料高度)下的以石英砂为床料的热态流化床内进行燃烧试验。其中床温为650、750、850和950℃，流化数W为3、3.5、4和4.5，床料高度为30、50、70和90 mm。分别在15、30、45、60和75s 5个不同的流化时间后取出浆球测量其中残留固定碳占投入浆球内固定碳的质量百分比，分析各参数对燃烧过程的影响，并用灰色关联分析确定各运行参数对该质量百分比的影响排序，可确定床料高度对其影响最小，在前期和后期流化数的影响最大，中期床温影响最大。