四角切圆锅炉在O_2/CO_2气氛下燃烧特性数值模拟

利用Fluent软件对330 MW机组四角切圆煤粉锅炉常规燃烧和富氧燃烧进行了数值模拟研究,对比分析了不同工况下炉膛中心温度、辐射力、O_2分布、CO浓度、NO_x浓度之间的差异。结果表明:在富氧燃烧时,当O_2体积分数为21%时,炉内的燃烧温度总体要低于常规空气气氛下的燃烧温度,即辐射力低于常规空气气氛,燃烧排放的CO_2浓度远远高于常规燃烧,NO_x生成量较常规燃烧也有一定程度降低;在富氧条件下,随着φ(O_2)/φ(CO_2)增加,炉内煤粉燃烧得到强化,燃烧速度加快,中心温度提高,辐射强度增大,NO_x生成量增多,烟气中CO_2浓度就越大,越易于收集利用。     

减少四角切圆燃烧锅炉NO_x生成的运行调整

NO_x是燃煤电站排放的主要污染物之一。控制锅炉燃烧能减少NO_x的生成,有利于降低燃煤电站的NO_x排放量。针对某四角切圆燃烧煤粉锅炉,分别调整过剩空气系数、二次风配风方式、燃尽风量、磨煤机出力分布、周界风、偏转二次风以及煤粉细度等因素,总结出各因素对NO_x的影响趋势,并经过合理调整,将NO_x生成量降低了近28%。结果表明,炉膛内氧气浓度和分布状况决定了NO_x的生成情况,采用低氧燃烧和空气分级燃烧能有效减少NO_x的生成。     

墙式分离燃尽风对660MW切圆燃烧锅炉烟温偏差影响的数值模拟研究

为研究墙式分离燃尽风(separated over-fire air,SOFA)对切圆燃烧锅炉烟温偏差的影响效果,对1台660MW四角切圆燃烧锅炉开展了多工况炉内流动、燃烧和污染物排放数值模拟,研究了墙式SOFA风率和摆角对锅炉烟温偏差的影响。结果表明:SOFA风量增加,使得炉膛出口烟窗截面温度分布不均匀系数和炉膛出口截面烟温偏差减小,并且有利于降低NO_x排放量,但对煤粉燃尽率影响不大;SOFA喷口水平摆角增大,有利于降低锅炉烟温偏差;SOFA喷口向下摆动,有利于降低锅炉烟温偏差。     

某600MW煤粉锅炉掺混污泥NO_x排放特性数值模拟研究

采用Fluent软件,使用涡耗散模型(EDM)对某600 MW四角切圆煤粉锅炉单独燃烧煤粉、煤粉和污泥混烧工况进行数值模拟研究。结果表明:模型能够较好地模拟锅炉燃烧,出口烟气误差在10%以内,掺混污泥后,炉内烟气速度场变化较小,炉膛整体温度下降。随着含水率的增加,炉膛出口温度降低,NO_x排放升高,含水率40%工况比含水率10%工况NO_x排放增加5%。随着掺混比例增加,炉膛出口温度降低,NO_x排放下降,40%含水率下,与单独燃烧煤粉相比,10%掺混比例炉膛出口平均温度降低18.1 K,出口NO_x排放降低10.8%,实际运行中掺混质量分数为10%,含水率为40%的污泥是可行的。     

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...     

600 MW四角切圆锅炉分级燃烧数值模拟与试验研究

针对某电厂600 MW四角切圆锅炉炉膛出口NO_x含量高的问题,采用了两级空气分级燃烧技术,并对燃烧特性进行模拟优化与现场试验。结果表明:两级空气分级对燃尽区氧量造成了明显的影响;对锅炉进行燃烧优化调整后,锅炉效率没有降低,飞灰和炉渣含碳量没有增加,烟气在炉膛上部可以较为均匀地混合。     

空气分级燃烧降低NO_x排放机理及影响因素

阐述了电站燃煤锅炉空气分级燃烧技术降低NO_x排放的机理,分析了影响空气分级燃烧效率的主要因素,讨论了各种因素对煤粉燃烧过程中NO_x生成量的影响规律。结果表明:NO_x的生成量随着炉内温度和过量空气的增加而逐渐增加,随着烟气在炉内停留时间的延长和煤粉细度的增加而逐渐减小。     

600MW墙式切圆锅炉变磨煤机组合优化运行研究

通过Fluent软件,对某电厂一台600 MW超临界墙式切圆锅炉变磨煤机组合炉内流动、传热、燃烧以及NO排放特性进行了数值模拟研究。通过模拟结果以及现场试验数据对3种工况进行了比较分析,结果表明:3种工况炉内速度场和温度场分布合理和均匀,充满度较好;炉内氧气、一氧化碳和二氧化碳浓度场有着一些差别,但是基本符合要求;工况1的炉膛出口的飞灰含碳量和NO浓度最低,这与煤粉的停留时间长和空气分级好有关。所得结果可以为电厂的择优运行提供一定的依据。     

不同配风方式下超临界墙式切圆锅炉燃烧特性的数值模拟分析

以华能营口电厂600 MW超临界墙式切圆燃烧锅炉为研究对象,采用计算流体力学仿真软件对在不同配风方式下锅炉炉膛内温度场和NO_x质量浓度进行数值模拟分析。数值模拟结果表明:在一、二次风正宝塔式配风方式下,炉内温度分布状况理想,下二次风托粉效果好,锅炉内燃烧充分且无贴壁燃烧现象;另外,一、二次风正宝塔式配风方式结合燃尽风、附加风风量的调整,可以有效降低炉内NO_x的生成量。以上结果对该类型锅炉运行、设计和改造具有指导价值。     

某600 MW机组锅炉矿井乏风/煤粉耦合燃烧特性数值模拟

使用涡耗散模型,对某600 MW机组锅炉掺烧矿井乏风后的燃烧特性进行了数值模拟,研究了乏风体积分数对锅炉燃烧特性及NO_x生成特性的影响。结果表明:随着乏风体积分数的上升,主燃烧器区域内炉膛平均温度降低幅度最高为30 K,降低幅度并不明显,主燃烧器区域上层平均温度先上升后降低;在整体上炉膛截面氧体积分数随着甲烷体积分数的上升而降低,一氧化碳体积分数随着甲烷体积分数升高而升高;掺烧矿井乏风后,CDEF层燃烧器区域内NO_x质量浓度随着甲烷体积分数上升而上升,AB层燃烧器区域上层炉膛截面NO_x质量浓度随着甲烷体积分数上升而降低,降低幅度最多为253.21 mg/m~3;掺烧甲烷体积分数为1.5%的矿井乏风后,炉膛出口处NO_x质量浓度从569.64 mg/m~3降至519.24 mg/m~3,降低幅度为8.85%。说明锅炉掺烧矿井乏风不仅能够节约资源和保护环境,还有助于降低NO_x的排放。     

煤粉浓淡分离切圆燃烧锅炉墙式风系统改造后燃烧调整分析

针对煤粉浓淡分离切圆燃烧锅炉增加墙式风系统的改造工作,进行的系列燃烧调整试验。寻找不同工况下的最佳运行调整方式,以掌握锅炉运行特性,提高锅炉运行经济性,同时降低污染物排放水平,有效缓解炉膛水冷壁高温腐蚀及结焦问题。     

热电联产机组锅炉深度空气分级技术应用

针对热电联产机组75 t/h燃煤锅炉氮氧化物排放浓度较高的问题,对其燃烧系统进行了WR浓淡燃烧器和深度空气分级即多层轴向空气分级和径向空气分级组合的技术改造,将燃烧二次风分为70%~85%和15%~30%的两部分分别送入炉膛,使炉内煤粉燃烧分为热解区、富氧区和贫氧区,以减少NOx的排放。结果表明,改造后锅炉NOx排放浓度降低了40%以上,而飞灰含碳量和炉渣含碳量无明显变化。     

300 MW机组四角切圆煤粉炉空气与富氧燃烧对比模拟研究

富氧燃烧作为一种清洁能源技术可用于锅炉改造,从而降低污染物排放,回收CO2。为研究空气气氛下和富氧环境中炉膛燃烧的不同,采用数值模拟方法研究了亚临界300 MW机组四角切圆煤粉炉炉膛内燃烧的传热特性。通过调整O2体积分数、进入炉膛的烟气比率以及一次风和二次风量,可以得到和空气气氛下燃烧相近的火焰温度。研究了7种工况下的炉膛流场、温度场、O2、CO2、CO体积分数分布,以及它们在炉膛横截面平均体积分数随炉膛高度变化。模拟结果表明:不论是在富氧燃烧还是空气气氛下燃烧,炉膛内的流场分布相似,但是在同样的O2体积分数下下,将N2替换为CO2后会使炉膛内温度下降,火焰中心下移;增加O2体积分数可以改善传热特性,增加煤粉燃烧的稳定性。     

不同温度生物质气与煤粉混燃过程及污染物排放特性

为了研究不同温度生物质气与煤粉混燃对锅炉燃烧过程的影响,基于Fluent软件,搭建生物质气和煤粉混燃模型,对某电厂亚临界300 MW机组锅炉分别进行了纯煤粉燃烧和掺烧10%的300℃、450℃和600℃生物质气4种工况的炉内燃烧数值模拟,分析不同工况下炉内速度场、温度场、组分场以及污染物NO_x分布特征。结果表明:与纯煤粉燃烧相比,生物质气掺烧后,底层燃烧器生物质气出口烟气速度增加,炉膛中心燃烧温度降低,炉膛出口O_2和CO体积分数升高,而CO_2和NO体积分数降低;随着生物质气温度的升高,相对于纯煤粉工况,其他3种掺烧工况NO_x质量浓度分别降低了15%、24%、32%。     

四角切圆煤粉锅炉SOFA改造降低NOx排放的数值模拟研究

对一台220 t/h四角切圆煤粉锅炉采用空气分级燃烧技术改造前后的锅炉燃烧工况进行了数值模拟.结果表明,与改造前相比,改造后炉膛实际切圆直径变小,在分离燃尽风(SOFA)下方的区域氧量较低,煤粉不完全燃烧产生较多的一氧化碳,形成还原性气氛.同时,温度也较低,有效地抑制了NOx的生成,NOx排放量由改造前的618 mL/m3降为228 mL/m3.炉内煤粉颗粒的运动有一定的随机性,总体上煤粉颗粒喷入高度越低,在炉内停留时间越长.     

烟气再循环对煤粉锅炉炉内燃烧及NOx排放影响的数值模拟

以某热源厂75 t/h四角切圆煤粉锅炉为研究对象,采用数值模拟的方法对不同烟气再循环率下炉内的燃烧及NO_x排放特性进行研究。结果表明,烟气再循环技术可使炉内整体温度降低,烟气再循环率越高,炉膛温度下降越快;烟气再循环率增大,入炉二次风O_2含量降低,主燃区CO浓度先增加后减小,炉内NO_x浓度分布降低;烟气再循环率在20%时,炉膛出口NO_x浓度为417 mg/Nm~3,相比未采用烟气再循环,锅炉脱硝率提升26.1%。     

非对称高速贴壁风系统在530MW俄制机组上的应用

为防治530MW俄制机组燃煤锅炉炉膛水冷壁高温腐蚀,在该锅炉上加装了非对称高速贴壁风系统,并进行了燃烧调整试验。结果表明,贴壁风改造后,锅炉水冷壁近壁气氛显著改善,炉膛水冷壁高温腐蚀得到有效防治,SCR反应器入口NO_x质量浓度可控制在150~170mg/m~3,锅炉热效率提高0.2%,锅炉运行安全性、经济性和环保性显著提高,可为墙式对冲燃烧电站锅炉防治水冷壁高温腐蚀和NO_x排放控制提供示范作用。     

神府烟煤和云南劣质烟煤富氧分级燃烧特性试验研究

为探索富氧燃烧高效低氮燃烧的途径，在东方锅炉试验中心下行炉上开展神府烟煤、云南劣质烟煤的富氧分级燃烧特性试验研究，探索2种煤在富氧分级燃烧条件下的燃尽特性及氮氧化物排放特性。试验结果表明：在富氧燃烧条件下，采用燃尽风分级燃烧，合理控制氧气分级送入，神府烟煤燃烧效率可达99%以上，烟气中NO_x排放可控制在19.10 mg/MJ以内；云南劣质烟煤因着火延迟，燃尽需要足够长的停留时间，其燃烧效率略低，通过合理氧分级，燃烧效率最高可达90%以上，烟气中NO_x排放可控制在16.83 mg/MJ内；富氧燃烧炉膛温度对NO_x累积生成释放曲线的影响与空气燃烧一致，炉膛温度越高，煤粉颗粒升温速率越快；采用富氧分级燃烧，合理控制氧分级送入时机和位置，可寻找到较高的燃烧效率和较低的NO_x排放，实现富氧燃烧高效低氮排放。     

四角切圆锅炉炉内燃烧数值模拟

为了研究不同负荷下炉内燃烧及污染物排放情况,基于Fluent软件对某台350MW四角切圆燃烧锅炉进行数值模拟,分析随着锅炉负荷的变化,炉内的流场、温度场、组分分布及污染物NO_x质量浓度分布。结果表明:炉内切圆明显,整个炉膛空间存在螺旋上升的流场;燃烧器区域温度最高,炉内温度随着炉膛高度增加而降低;随着负荷降低,炉内温度水平降低,30%额定负荷工况时炉内温度水平偏低,需要考虑炉内煤粉的引燃和稳燃问题;组分场分布与温度场有很大关系,高温区对应高CO浓度场和低CO_2浓度场;在炉膛高温区大量生成热力型NO_x,随着锅炉负荷降低,炉膛出口NO_x质量浓度逐渐降低。     

空气分级对炉内联合脱硝影响的数值研究

借助Fluent软件对某450 t/h四角切圆电站锅炉的燃烧过程及SNCR过程进行数值模拟研究。结果表明:随着空气分级程度的增加,主燃区燃烧过程NO_x的生成量逐渐减少,为烟气脱硝过程提供较低的入口浓度;对于已投运SNCR装置,较低的NO_x入口浓度能够有效降低出口NO_x排放量,进而减少NO_x排放量和NH_3的逃逸量。