W火焰锅炉结渣特性的数值模拟研究

W火焰锅炉在我国得到了广泛应用,但是结渣问题严重影响了锅炉的安全经济运行。采用CFD(ComputationalFluidDynamics)方法对采用FW(FosterWheeler)技术生产300MW的W火焰锅炉结渣特性进行了数值模拟探讨。结果表明,结渣是W火焰锅炉固有的特性。这主要是由W火焰锅炉炉内空气动力场特性决定的。炉内煤粉主气流在向下运动过程中明显向侧墙偏斜,使得煤粉火焰冲刷侧墙,导致侧墙发生结渣和高温腐蚀。研究结果为改善W火焰锅炉结渣特性提供有利的信息。     

煤粉锅炉运行中防止炉内结渣的措施

从炉内空气动力工况及运行参数方面分析总结了四角切向燃烧煤粉锅炉运行中炉内结渣的原因,并提出了相应的解决与防止措施．     

炉内旋转气流对四角切向燃烧锅炉燃烧器区射流偏转的影响

采用理论分析和冷态模化试验的方法,研究了大型四角切向燃烧锅炉直流煤粉燃烧器结构布置、燃烧器的高宽比、运行参数对燃烧器区炉内空气动力场和一号角两相邻炉墙的压力分布的影响,借助于燃烧器区流场及射流两侧压力分布,分析炉内旋转气流对四角切向燃烧锅炉燃烧器区射流偏转的影响情况。     

W型锅炉拱顶燃烧器采用旋流和直流时气相流动特性对比

国内电厂主要采用四角燃烧固态排渣煤粉炉来燃用无烟煤,而国外普遍采用Ｗ型火焰（下射火焰）燃烧技术燃烧无烟煤。与普通的四角切向燃烧方式相比,Ｗ型火焰锅炉具有着火条件好,火焰行程长,负荷调节范围大,一、二次风分级送入,可降低ＮＯｘ排放;烟气在炉内作１８０°转弯,可将１０％～１５％的粗灰粒分离下来,减轻了对流受热面的飞灰磨损;通过喉口时烟气可充分混合。上炉膛深度小,气流在其中不旋转,炉膛出口处的烟气温度场和速度场比较均匀,减小了过热器和再热器的热偏差等优点。国外实践表明,Ｗ型火焰固态排渣煤粉锅炉可燃用可…     

四角切圆与W火焰煤粉炉燃烧特性差异分析

分析了2种炉型炉膛中的气流动力结构特点，并据此比较分析了煤粉在2种炉型中燃烧时炉内的温度场分布特点、煤粉气流的着火特性及燃烧稳定性、煤粉气流的着火特性及燃烧稳定性、煤粉粒子的燃尽条件、炉内的结渣倾向等，以便于读者对四角切圆炉与W炉的结构特点及燃烧特性有比较全面的了解。     

W火焰锅炉结渣特性数值模拟

采用结渣模型耦合气固两相流动燃烧模型,对一台DG1025/18.2-II14型W火焰锅炉结渣特性进行了数值模拟,结合现场运行状况,对结渣位置、程度及原因进行了分析。结果表明,该锅炉的结渣位置主要是下炉膛侧墙、拱部燃烧器区域和前后墙局部区域。炉膛中心区域温度比两侧高,气流膨胀更迅速,压力更高,挤压两侧气流沿炉膛宽度方向向侧墙运动,产生偏斜,火焰冲刷侧墙,是导致W火焰锅炉侧墙结渣的根本原因。锅炉变工况运行时,切停或切换部分燃烧器,使炉内局部空气动力场偏斜,冲刷已关闭了燃烧器的拱部和前后墙区域,则是导致拱部燃烧器区域和前后墙局部区域结渣的主要原因。     

无烟煤在四角切向燃烧锅炉中的应用分析

本文分析了Ｗ型火焰炉及四角切向燃烧煤粉锅炉（简称“四角燃烧炉”）燃用无烟煤的优缺点。采用大速差射流型双通道通用煤粉主燃烧器和卫燃带敷设的新方法，克服了四角燃烧无烟煤锅炉的弱点。经过燃烧无烟煤工业性考核后得出结论：利用该技术，四角燃烧炉与Ｗ型火焰炉一样能正常燃烧无烟煤。低负荷试验表明，其稳燃性能已超过上安电厂从国外进口的Ｗ型火焰炉。     

电站煤粉锅炉水平浓淡燃烧器改造及数值模拟研究

针对某电厂四角切圆燃烧锅炉由于燃用煤种多变、煤质下降,炉内出现着火困难,燃烧不稳定以及水冷壁易结渣等问题,采用水平浓淡燃烧技术对其一次风进行改造。通过数值模拟可以看出,利用偏流挡块和分隔板控制煤粉流向,浓侧出口的煤粉质量与淡侧出口的煤粉质量之比约为1.5,实现炉内水平浓淡燃烧,炉内燃烧器布置区域温度水平有所升高,煤粉着火容易且燃烧状态稳定,同时降低了水冷壁结渣的可能性。通过与锅炉现场试验结果进行对比结果吻合。     

冷炉空气动力场的测定

在浮悬式燃烧的煤粉锅炉中,燃料的着火和燃烧,火焰中心向水冷壁的传热,以及火焰在炉膛内充满系数等,在很大程度上与燃烧气流在炉内的分布和由此而引起的各个从生涡流区的分布有关。换句话说,炉内空气动力场的分布是否合理,对锅炉的燃烧情况有很大的影响。此外,考虑到在煤种变换时对燃     

分级燃烧降低四角切向燃用低挥发分煤电站锅炉NOx的排放水平

基于四角切向燃烧本身具有的火焰稳定性强、燃尽性能好、可防止炉内严重结渣的燃烧优点和NOx排放较其它燃烧方式低的特点，分析了水平方向空气分级、低NOx燃烧器、低温燃烧和垂直方向分级燃烧等降低NOx排放的炉内措施在我国燃煤电站锅炉中的使用效果，指出了合理组织分级燃烧对降低燃用低挥发分煤电站锅炉NOx排放水平的潜力。     

解决六角切圆锅炉结渣问题的研究及工程应用

针对某六角切圆燃烧煤粉锅炉存在的水冷壁及炉膛出口过热器区域结渣问题，借鉴四角切圆锅炉的经验和研究成果，对射流偏转情况和结渣原因进行理论分析，并结合燃烧器区域气固两相流动的PDA(Particle Dynamics Analyzer)冷态模化试验，提出了工程技术改造方案，取得了很好的工程应用效果。研究表明，适当地采用一、二次风同心双切圆形式布置，能够有效地改善炉内的流场分布，从而抑制受热面结渣现象的发生。     

水平浓淡风煤粉燃烧器调节特性的数值模拟及工业性试验研究

采用近流线数值计算方法,对具有复杂喷嘴形状的水平浓淡风燃烧器在四角切圆流场中一次风射流的刚性进行了详细的数值模拟计算,并结合在300MW四角切圆煤粉燃烧锅炉上的应用和工业性试验研究,得出了通过调节侧二次风与一次风的动量比,来调节一次风射流刚性、控制一次风射流的偏斜,进而改善炉内燃烧两相流场、水冷壁壁面附近的烟气气氛,同时实现了防水冷壁高温腐蚀,提高了煤粉的着火、稳燃的燃烧性能的结论。     

发电厂多工况下四角切向燃烧锅炉数值模拟

借助FLUENT软件平台,在5种不同煤种、4种不同配风方式下,对发电厂220 t/h四角切向燃烧煤粉锅炉炉内的流动、传热及燃烧进行了数值模拟。模拟结果表明: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。不同热值的煤种在燃烧器喷口截面燃烧所得到的平均温度不同,不同二次风配风方式和不同的一次风率都对温度场有着较大的影响。     

300MW四角切圆煤粉锅炉燃烧和NO_x排放的数值模拟

运用国际上最先进的TASCFLOW软件平台与大型燃煤锅炉炉膛的数值模拟计算软件COALFIRE,对1台300MW四角切圆煤粉锅炉炉内流动、传热、燃烧及污染物的排放规律进行了数值模拟。结果表明:整个炉膛温度最高的地方出现在燃烧器区域;炉内各组分浓度分布与温度分布有密切的关系;炉膛出口氧量为6.4%左右;NOx的生成主要在炉膛的燃烧器区域,沿炉膛高度浓度逐渐减小。同时也得出了炉内壁面热负荷的分布规律。     

六角切圆锅炉低氮燃烧器改造前后燃烧特性的数值研究

为了研究褐煤燃烧六角切圆锅炉的燃烧稳定性问题,采用数值模拟技术对六角切圆锅炉低氮燃烧器改造前后的燃烧特性进行了计算,分析了改造前后炉内温度场、CO浓度以及燃尽风对整个炉内温度场的影响,并对燃烧器改造后炉内燃烧过程进行了试验。试验结果表明,低氮燃烧器改造后炉内温度场比改造前有了很大的改善,炉膛整个充满度较好,燃尽风的加入减少了炉膛出口飞灰可燃物,对煤粉的燃尽起了积极地作用,提高了燃烧效率和锅炉效率,但CO浓度有所增大。     

切圆燃烧流场中水平浓淡风煤粉燃烧器射流特性试验研究

采用热线风速仪,在四角切圆燃烧的流场中,改变水平浓淡风煤粉燃烧器的侧二次风与一次风动量,比,对射流的刚性及湍流特性调节进行了详细的试验研究,并分析了其稳燃及防水冷壁高温腐蚀机理,得到了最佳的侧二次风与一次风的动量比范围,该成果已成功应用到２台３００ＭＷ贫煤四角切圆燃烧锅炉中,取得了很好的效果。     

410t/h贫煤锅炉灭火原因分析及解决措施

华电淄博热电有限公司#2锅炉为四角切圆燃贫煤锅炉。锅炉燃烧稳定性差,经常在高负荷灭火,严重影响企业的安全生产及经济效益。为解决锅炉灭火问题,对锅炉现有燃烧器进行改造,采用哈尔滨工业大学的水平浓淡风煤粉燃烧器,同时对辅助设备进行调整。运行结果表明,采用水平浓淡风煤粉燃烧器后,解决了锅炉高负荷灭火问题,实现了锅炉长期稳定运行。     

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。     

煤质下降对炉内燃烧稳定性的影响及解决措施

分析了燃煤质量下降对电站燃煤锅炉炉内火焰温度水平、燃烧器出口区域火焰温度水平及入炉煤量、风量、燃烧器出口煤粉气流速度的影响,进而对煤粉气流着火过程和炉内燃烧稳定性的影响。对此,提出了采用切圆燃烧锅炉卫燃带背火侧分块布置和PCSB煤粉燃烧器等措施,这些措施对于燃用低挥发分难燃煤种锅炉效果极为显著。     

330MW机组锅炉结焦原因分析及对策

为提高机组运行的安全性和经济性,分析造成锅炉结焦的主要原因是入炉煤灰熔点偏低,运行氧量不足,燃烧切圆直径过大,火焰刷墙,风粉配合不佳及卫燃带敷设面积过大,燃烧器布置方式与燃用煤种不相适应.解决的对策是合理掺配燃用煤种,提高入炉煤灰熔点,保持充足的运行氧量,采用合适的燃烧切圆直径,减少卫燃带敷设面积,将燃烧器改为一次风集...