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。     

循环流化床锅炉烟气降硝改造探讨

分析了某公司130 t/h循环流化床锅炉NO_x原始排放浓度高和炉膛出口温度低的原因,并提出了相应的技术对策,包括对锅炉异型分离器本体及中心筒进行优化改造,提高了分离器效率,为SNCR脱硝系统提供合理的温度分布场;同时新增二次环形风实现深度分级燃烧及烟气再循环技术降低了NO_x原始排放浓度。经降硝改造后,锅炉NO_x排放浓度满足环保要求。     

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。     

墙式切圆锅炉分级富氧燃烧对NO_x生成量影响的数值模拟

针对某电厂超临界660 MW机组墙式切圆燃煤锅炉,通过在空气分级燃烧技术上运用富氧燃烧的方法,对炉内温度场以及NO_x排放特性进行了数值模拟研究。结果表明:在25%、28%、30%富氧工况下,30%富氧工况表现出与电厂实际空气工况运行下良好的一致性,且炉膛火焰充满度更好,比采用空气分级燃烧稳定;再循环烟气中高摩尔分数的CO_2与煤焦反应加剧了还原性气氛,且煤粉气流在还原区停留时间的增大提高了NO_x污染物向N_2的转化,减少了NO_x生成量;墙式切圆燃烧煤粉锅炉采用分级富氧燃烧后炉膛出口NO_x生成量由原来的236 mg/m~3降低为125 mg/m~3,较空气分级燃烧降低了47.03%。     

锅炉烟气再循环调整炉膛燃烧温度的探讨

洛阳热电厂燃用义马煤 ,锅炉在高负荷时发生严重结焦。为防止炉膛结焦 ,其 4 2 0t/h锅炉采用了烟气再循环调整炉膛燃烧温度技术。通过使抽炉烟气进入二次风道的压头与二次风压头相匹配及抽炉烟管道采用变截面、等流速的设计 ,解决了烟气的均匀分配 ,降低了系统阻力。该锅炉投入运行后 ,经过测试 ,达到了保证主蒸汽温度、降低炉膛温度、防止炉膛结焦、降低NOx 的排放量、增强锅炉对煤种的适应性等效果 ,取得了较好的经济性和安全性。     

300MW循环流化床锅炉低负荷NOx生成特性分析及应对措施

以某电厂300 MW循环流化床锅炉为研究对象,对其进行试验分析。研究发现:NO_x生成量随氧量的增加而加速增加,最佳的氧量运行区间为2.9%～3.5%;NO_x生成量在175 MW附近达到最小值,随负荷的升高和降低,NO_x生成量都加速增加,尤其低负荷增加速度更快;影响高负荷NO_x生成量增加的主要因素为炉内温度,但脱硝反应区温度位于脱硝温度窗口内;影响低负荷NO_x生成量增加的主要因素是一次风占总风量比例。针对该现象,提出了采用烟气再循环降低低负荷一次风占总风量比例的措施,为300 MW循环流化床锅炉NO_x生成特性等问题的分析提供一定参考。     

宽负荷下灵活二次再热超超临界锅炉调温特性研究

建立了二次再热锅炉的分室热力计算模型,并通过炉内高温受热面的对流传热量对炉膛出口烟气温度计算式进行修正,以国内某660 MW二次再热锅炉对模型进行验证。利用模型分别研究了摆动燃烧器、烟气挡板调节及烟气再循环对主汽温、一次和二次再热汽温的影响,得到了3种蒸汽的温度随不同调温方式变化的特性曲线。结果表明：主汽温对烟气再循环率的变化较敏感,烟气再循环率每增加1%,主汽温降低0.8℃;再热蒸汽温度对烟气挡板调节较敏感,前烟井挡板开度每增加1%,一次再热蒸汽温度上升1℃,二次再热蒸汽温度降低1.7℃。     

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。     

生物质锅炉炉膛温度测量方法比较

<正>水冷振动炉排直燃生物质锅炉炉膛温度受多种因素影响,如炉排的振动、炉膛内烟气浓度分布等,目前国内现运行的水冷振动炉排直燃生物质电厂中基本采用两种测温方式:热电偶和红外线测温仪。从不同方面对两种测温方式进行了比较。炉膛温度是反映燃烧过程的重要参数,锅炉效率降低,炉膛结焦,炉管爆破,炉膛爆炸乃至NO_x的生成大都和炉内温度有关,并且振动炉排生物质锅炉的炉排振动过程中会使炉膛燃烧不稳定,使得温度测量结果有波动,炉膛温度的周期性波动对机组的自动化控制有很大影响,因此准确测量炉膛温度对于炉膛安全以及机组控制有极为重要的意义。     

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%。     

锅炉烟气再循环位置对再热蒸汽温度的影响

针对某660 MW超超临界锅炉,基于热力计算模型,研究分析分别从燃烧器区域底部引入烟气(方案一)和从炉膛出口的屏底引入烟气(方案二)对炉膛出口烟气温度、再热蒸汽温度等参数的影响.结果表明:采用烟气再循环能够有效提高再热蒸汽温度;再循环率每增加1百分点,采用方案一的一次/二次再热蒸汽温度能提高约2.0 K,而方案二对应的...     

烟气再循环对1 000MW二次再热锅炉汽温的影响

基于锅炉热力计算,探究了烟气再循环率对某1 000 MW机组二次再热锅炉的炉膛温度、辐射对流传热量分配、蒸汽参数的影响。结果表明:随着再循环率的提高,炉膛理论燃烧温度显著下降,屏底温度变化较小;辐射传热面吸热量下降明显,对流传热面吸热量显著增长;对流传热面的位置越靠近烟道尾部,对再循环率变化的响应越敏感;再循环率提高1%,主蒸汽温度降低3.20K,一次再热蒸汽温度提高2.44K,二次再热蒸汽温度提高2.72K。通过调整再循环率可有效控制再热汽温。     

130t/h循环流化床锅炉低氮燃烧改造及调整试验

针对杭联热电有限公司5号循环流化床(CFB)锅炉NO_x排放未达到超低排放要求、主蒸汽温度偏低、床温和排烟温度偏高等问题,采取调节二次风系统、增加锅炉受热面、增加烟气再循环系统、改进选择性非催化还原(SNCR)脱硝系统等改造措施,在额定负荷下,使NO_x最终排放质量浓度从100mg/m~3降低到50mg/m~3以内;主蒸汽温度升高了20℃,达到设计温度;床温和炉膛出口温度下降了50℃;氨逃逸量略有增加,但可以控制在8mg/m~3以内;锅炉效率基本不变。同时,针对改造后空气预热器出口CO质量浓度偏高的问题,通过燃烧优化试验得出,在不同负荷下应该合理选择再循环烟气量,且上层二次风门开度均设置为100%,下层二次风门开度设置为中间大,两边小,有利于锅炉合理运行。     

高风温无焰燃烧锅炉特性与开发探讨

介绍一种基于高风温无焰燃烧原理的新型锅炉,探讨在炉膛内实现高风温无焰燃烧的途径及锅炉烧嘴的布置方式,分析锅炉特点和开发的技术路线。该种锅炉关键是应用一种基于分区燃烧和烟气再循环的蓄热式烧嘴。烧嘴蓄热体吸收具有炉膛温度的烟气显热,产生接近炉膛温度的高温空气。烧嘴中可集中或对称布置,设置炉外或炉墙内。保护具有高效节能、低NOx污染和结构紧凑等特点。     

CFB锅炉采用ROFA+Rotamix技术降低SO_2和NO_x排放的应用研究

大连泰山热电有限公司锅炉采用炉内添加石灰石的方式进行脱硫,脱硫效率很低,未设脱硝设备,排放烟气中SO_2和NO_x浓度达不到国家环保排放要求。经研究决定采用ROFA+Rotamix技术降低SO_2和NO_x排放浓度。改造后,锅炉带负荷能力不变,着火稳定,燃烧完全,炉内温度场及热负荷分布均匀,经测试SO_2排放浓度在200 mg/Nm~3以内,NO_x排放浓度在100 mg/Nm~3以内,满足《火电厂大气污染物排放标准》要求。     

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。     

掺烧污泥煤粉锅炉燃烧特性的数值模拟

采用单、双混合分数/PDF模型,对某台420 t/h四角切圆燃烧锅炉燃烧单煤和掺烧生活污泥进行了数值模拟,研究了炉内流动、燃烧和污染物排放特性。结果表明,在相同条件下燃烧单煤,锅炉70%负荷和100%负荷工况下的模拟数据与现场试验数据相符合;锅炉100%负荷下煤泥混烧时的NOx排放浓度低于燃烧单煤工况,随着污泥掺混比的增加煤粉燃尽率稍有下降,炉膛整体温度分布和烟气组分分布大致相同,对炉内流动、燃烧和污染物排放特性不会产生明显影响。     

超临界350MW机组W火焰锅炉多次引射分级燃烧三次风倾角数值优化

针对某台新建的采用多次引射分级燃烧技术的超临界350 MW机组W火焰锅炉,采用数值计算研究了三次风倾角分别为0°、10°、20°、30°时对炉内流动和燃烧的影响。结果表明:三次风倾角为0°和10°时,炉内流场偏斜,下炉膛利用率偏低,炉膛出口烟气温度及NOx排放质量浓度较高;当三次风倾角增至20°后,炉内流场趋于对称,气流下射深度大,炉膛出口烟气温度及NOx排放质量浓度较佳;进一步加大三次风倾角至30°时,气流下冲过深,对冷灰斗产生明显的冲刷且冷灰斗内温度较高。综合考虑炉内流场对称性、炉膛出口烟气温度和NOx排放,三次风倾角取20°为宜。     

300MW循环流化床锅炉NO_x生成特性的分析

为了找到流化床锅炉NO_x生成的特性,以某电厂300 MW循环流化床锅炉为研究对象,对其进行试验分析。研究发现:NO_x生成量随氧量的增加而加速增加,最佳的氧量运行区间为2.9%～3.5%;NO_x生成量在175 MW附近达到最小值,随着负荷的升高和降低,NO_x生成量都加速增加,尤其低负荷增加速度更快;影响高负荷NO_x生成量增加的主要因素为炉内温度,但脱硝反应区温度位于脱硝温度窗口内;影响低负荷NO_x生成量增加的主要因素是流化风率,且脱硝反应区温度较低;由于流化风率的增加,导致流化床锅炉床温的下降速度超过脱硝反应区温度下降速度,且在负荷小于225 MW时,锅炉床温低于脱硝反应区温度。     

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。