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。     

1000 MW燃煤机组尾部烟道全流程流场优化

为进一步挖掘燃煤机组风烟系统节能潜力，利用数值模拟方法，对包括空气预热器出口至电除尘器入口、电除尘器入口至引风机入口、引风机出口至脱硫塔入口在内的尾部烟道全流程流场进行分析及优化，并且将模拟结果与工程应用结果进行对比。结果表明：模拟优化后，尾部烟道系统阻力下降205 Pa,各低温省煤器通道截面速度偏差均小于20%。模拟结果与工程应用结果较为吻合，所提出的大型燃煤机组烟道流场优化及节能耦合技术方案可提升机组运行的安全性和经济性。     

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。     

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。     

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。     

600MW机组引风机失速的分析

针对某火力发电厂600 MW机组引风机运行过程中振动较大的问题,阐述了静叶可调轴流风机产生失速的机理和原因,测量了不同工况下引风机进出口静压,并计算比较了原烟气系统与临时系统的系统阻力变化,提出了相应的改造措施.测量结果表明,尾部烟道临时系统烟气系统阻力大幅增加,就会造成引风机处于失速区运行,导致振动偏大.引风机系统经改造后,引风机运行正常,减小了尾部烟道烟气系统阻力.     

410 t/h锅炉排烟系统及设备改造

针对长山热电厂6，7号炉运行中排烟系统存在引风机出口烟道正压运行、回转式预热器漏风率超标等问题，采取了对引风机出口烟道和回转式空气预热器进行改造、更换水膜除尘器的出口烟道，在引风机上加装液力偶合器等改造措施，从而减少了排烟系统漏风量，降低了烟道阻力，达到了预期的效果。     

多线法测量烟气流速的CFD模拟研究

为了分析了不同工况下水平烟道内部烟气的流场分布,提出了烟道内部流速测量采样点区域布置方法,并建立了燃煤电厂烟囱-烟道流场模型进行了CFD模拟。结果表明:水平烟道内部存在能够代表烟气实际流速的直线区域,多线法测量烟气流速是可行的。     

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。     

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。     

锅炉烟道内流特征及结构优化的数值研究

火电机组烟道的阻力特性直接影响其流量分配，对引风机的安全经济运行产生较大影响。以某600 MW机组的局部烟道为对象，采用数值模拟方法计算了其内部流场，并基于原结构的计算结果提出了3种导流板的优化方案。结果表明：方案一和方案二可分别降低内侧和外侧烟道的全压损失；方案三可显著改善竖井及内外侧烟道的速度分布，全压损失约降低51.7%，内、外侧烟道流量分配均衡，优化了烟道的阻力特性。     

锅炉引风系统出力不足原因分析及改造

通过锅炉烟气量的校核计算,将引风机试验数据与设计值进行分析比较,论证了空气预热器漏风严重、引风机出口烟道结构布置不合理是造成引风系统带不上负荷的主要原因。经采取针对性措施,进行烟道系统改造后达到了预期效果。     

滚筒式烘干机管路系统的数值模拟研究

针对一款滚筒式烘干机,应用STAR-CCM+软件,采用SIMPLE算法与Realizable湍流模型相结合的方法,对滚筒式烘干机循环管路系统内部流场进行了三维数值模拟。在3种进口气流相对湿度工况下,得到了管路系统内部的速度、压力和温度分布,以及管路系统的出口温度。在给定的3种进口气流相对湿度工况下,对管路系统出口温度的数值模拟结果与理论计算结果进行了对比分析。     

锅炉引风机电流偏大原因分析及处理措施

对某厂2号锅炉引风机电机电流偏大问题进行了分析。检查发现活化器出口烟道顶部腐蚀、活化器出口导流板脱落、烟道磨损漏风是导致2号锅炉引风机电机电流偏大的主要原因。改进处理后电流恢复正常。     

脱硫系统技术改造分析

经过对480 t/h循环流化床锅炉进行引风机出力试验和锅炉本体烟道、除尘器以及脱硫系统等阻力分析后,认为取消炉外湿法脱硫增压风机后引风机可以满足锅炉最大蒸发量工况时的负荷需要,并制定技术改造方案和运行措施后组织实施。根据2号炉外脱硫系统拆除增压风机后运行情况,表明锅炉在最大蒸发量工况运行时引风机仍留有裕量。     

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。     

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。     

300MW CFB锅炉尾部烟道喷氨水脱硫试验研究

为了降低某300 MW CFB锅炉二氧化硫排放量,设计了尾部烟道直接喷氨水脱硫系统,在机组负荷260MW范围内进行了锅炉尾部烟道喷氨水脱硫试验。结果表明:脱硫效率在26.4%~45.7%,脱硫效率随氨水流量的增大而增大,整个系统对烟温影响很小,引风机出口烟气温度最高降幅只有1.7K,后烟道阻力也没有明显变化。试验过程中未出现飞灰结块或烟道积水的问题。     

大型电站烟风管道节能优化及工程应用

为探究大型火力发电厂烟风管道系统优化机理,利用数值模拟的方法,对所建方截面烟道和圆截面烟道模型的流场进行数值计算并分析。结果表明：方截面烟道的内撑杆后存在明显的尾迹涡流区,且流动稳定以后的直烟道有效流动面积仅为烟道截面总面积的79%左右;方截面直烟道和90°弯头的出口速度偏差分别为0.209、0.246,烟道压力损失严重;圆截面烟道内部流动分离相对减少,圆截面直烟道和90°弯头的出口速度偏差分别为0.052、0.146,与方截面烟道相比,压损减少60%以上。同时,通过对某300 MW电厂烟道改造项目的数值计算可知,经过将烟道截面优化为圆形和整体布置优化以后,烟道阻力下降了74.6%,内部流场均匀性得到改善,经济效益明显。     

600 MW电站锅炉引增合一改造流场数值模拟及性能研究

针对某电厂600 MW机组锅炉进行增压风机与引风机合一改造后,锅炉尾部烟道系统阻力提高可能会引起炉膛发生内爆的安全问题,利用数值模拟技术对锅炉烟气系统进行了研究。模拟了锅炉发生主燃料跳闸工况下的锅炉烟气阻力的瞬态变化,计算结果表明：在MFT发生的3.5 s时炉膛中心达到负压最大值-8035.3 Pa,引风机的负压在0.8 s时达到最小值-3987.8 Pa,引风机的选型符合防爆要求。研究可为电站锅炉进行增压风机改造后烟气阻力提高的安全评估提供技术方法。