350MW煤粉锅炉低氮燃烧改造与参数优化设计

对某350 MW煤粉锅炉的低氮燃烧改造方案进行分析,采用数值模拟方法研究了不同工况下气流的速度场、炉膛温度场和NOx排放质量浓度,并与实测结果进行了对比.结果表明:延长并调整旋流燃烧器二次风的扩锥可降低NOx的排放质量浓度;改变燃尽风喷口结构,增大燃尽风风量,使主燃区总体处于还原性气氛,既有利于NOx的还原,又能有效控制炉膛出口烟气温度,缓解屏底结焦状况;数值模拟结果与实测结果吻合较好.     

旋流对冲燃烧锅炉整炉膛数值模拟与工程应用研究进展与展望

旋流对冲燃烧锅炉中常采用分级送风来实现低NOx燃烧,会造成炉膛内02体积分数减小、还原性气体体积分数增大,极易诱发锅炉水冷壁高温腐蚀现象.为此综述了大型旋流对冲锅炉低NOx燃烧技术所导致的高温腐蚀现象及贴壁风改造数值模拟研究现状,发现目前大型旋流对冲燃烧锅炉数值模拟中普遍存在使用未考虑灰层的焦炭燃烧模型及在全炉膛数值模...     

1 000 MW超超临界锅炉燃烧系统数值模拟及工程应用

某电厂1 000 MW锅炉在运行中,存在炉渣可燃物偏高、再热蒸汽温度偏低、燃烧稳定性差、炉膛四角一次风配风不均等问题。利用专业数值计算软件对该四角切圆燃烧锅炉改造前及改造后炉膛内燃烧工况进行数值模拟。计算结果表明:落入冷灰斗的煤粉量由改前的0.065 kg/m~3减少为改造后的0.052 kg/m~3,减少约20%,最下层二次风集中布置增强了对煤粉的托举能力。改造后在燃烧器截面方向,炉膛中心低温区减少,炉膛四周环形高温区增大,炉膛截面热负荷提高。沿炉膛高度方向,炉膛底部燃烧器区域截面平均温度提高约50～80℃,有利于煤粉气流的着火及燃烧;炉膛上部主燃区截面平均温度提高约20～30℃,有利于提高再热蒸汽温度。最下层燃烧器喷口四角煤粉碳转化率由改造前平均约为92.2%提高至改造后93.1%。提出了底部一、二次风喷口改造,下组燃烧器区域敷设卫燃带,在一次风管道加装可调缩孔等方案。改造完成后,该锅炉可在500 MW低负荷可不投油稳定燃烧,炉渣可燃物降低至2.5%～5.5%,再热蒸汽温度有一定提高,锅炉运行状态良好,锅炉效率提高0.3%。     

切圆燃烧锅炉中煤粉射流中下游燃烧组织的优化研究

针对我国大多数切圆燃烧锅炉在低氮燃烧改造后出现水冷壁高温腐蚀和结渣问题,在已有研究技术的基础上,提出了一种不同于贴壁风的新型墙式风燃烧辅助系统,将主燃区二次风在水平方向进一步分级,增加直接进入煤粉射流中下游的墙式风,对某600 MW切圆燃烧锅炉进行改造。运行试验表明:墙式风可以有效改善水冷壁附近还原性气氛,提高炉膛燃烧区整体温度水平,过热器和再热器减温水量明显减小,NO_x排放量有所降低,锅炉燃用低灰熔点煤的能力得到了提高。     

210MW煤粉炉燃烧系统改进的数值模拟

运用CFD软件对某210 MW煤粉锅炉的燃烧过程进行三维数值模拟,针对锅炉实际存在温度分布不好、燃烧效率不高、结渣问题严重,对炉膛进行偏二次风、反切燃尽风及两者联用改进。结果表明:与设计工况相比,单独的小角度偏二次风改进下的炉膛燃烧区温度降低约300 K,水冷壁附近氧气浓度提高,减少了水冷壁的结渣和高温腐蚀;单独小风率反切燃尽风改造后的配风方式更合理,烟气的停留时间增加0.6 s,燃烧区温度提高约373 K,高温区域扩大,炉膛出口烟气热偏差系数减小约0.7%,提高了锅炉的燃烧效率和运行的安全性,但可能加重炉内结渣;二者联用改进既能够很好地改善炉膛的温度分布,扩大炉膛高温区域,提高燃烧区温度约353 K,同时能够减少燃烧器区域的结渣和高温腐蚀,减小炉膛出口烟气热偏差,采用二者联用改造对锅炉运行最为合适。     

燃尽风配风率对炉膛出口烟气温度的影响

以某1000 MW超超临界双切圆燃煤锅炉为模型,利用Fluent软件对烟煤分级燃烧后炉膛出口烟气温度进行了数值计算和分析,并将计算结果与实际改造后的数据进行比较.结果表明:在一定燃尽风配风率下,该锅炉燃烧烟煤时燃尽风配风率提高会导致燃烧中心升高,使分离燃尽风(SOFA)层以上的烟气冷却段缩短,进而导致炉膛出口烟气温度升高.通过对炉膛出口烟气温度公式中的火焰中心系数M进行修正,计算结果基本能满足实际工程改造的需要,具有一定的工程应用价值.     

生物质(气)耦合燃煤锅炉燃烧特性数值模拟

为了研究不同类型生物质对煤粉耦合生物质再燃锅炉燃烧特性的影响,基于FLUENT模拟软件,选取某超超临界660 MW锅炉作为研究对象,搭建煤粉锅炉耦合生物质(气)再燃模型,对锅炉进行改造,在最顶层二次风喷口和燃尽风之间增添生物质(气)再燃喷口,分别对纯煤燃烧,生物质固体再燃,生物质气体再燃等不同工况的燃烧特性进行数值模拟,研究燃烧区温度场,组分分布以及炉膛出口烟气中CO2和NOx质量浓度分布的变化规律.结果 表明:生物质再燃降低锅炉煤粉消耗量,使得主燃区燃烧温度降低,同时使得炉内燃烧火焰中心上移,炉膛出口CO体积分数上升,增加了排烟热损失;相比于纯煤工况,生物质固体和生物质气再燃均可以使炉膛出口CO2和NOx的体积分数降低,但是生物质气效果要明显高于生物质固体.其中食物垃圾气体再燃减少CO2排放与降氮效果最好,CO2减排率可达13.87％,降氮率可达24.13％.     

生物质(气)耦合燃煤锅炉燃烧特性数值模拟

为了研究不同类型生物质对煤粉耦合生物质再燃锅炉燃烧特性的影响,基于FLUENT模拟软件,选取某超超临界660 MW锅炉作为研究对象,搭建煤粉锅炉耦合生物质(气)再燃模型,对锅炉进行改造,在最顶层二次风喷口和燃尽风之间增添生物质(气)再燃喷口,分别对纯煤燃烧,生物质固体再燃,生物质气体再燃等不同工况的燃烧特性进行数值模拟,研究燃烧区温度场,组分分布以及炉膛出口烟气中CO2和NOx质量浓度分布的变化规律.结果 表明:生物质再燃降低锅炉煤粉消耗量,使得主燃区燃烧温度降低,同时使得炉内燃烧火焰中心上移,炉膛出口CO体积分数上升,增加了排烟热损失;相比于纯煤工况,生物质固体和生物质气再燃均可以使炉膛出口CO2和NOx的体积分数降低,但是生物质气效果要明显高于生物质固体.其中食物垃圾气体再燃减少CO2排放与降氮效果最好,CO2减排率可达13.87％,降氮率可达24.13％.     

旋流燃烧锅炉炉内温度场优化的数值研究

采用数值模拟方法对2台600 MW机组旋流燃烧锅炉炉内的空气动力场和温度场进行了分析研究.结果表明:采用旋流燃烧器可改善沿炉膛宽度方向的热偏差状况;运行中增加燃尽风量、减弱二次风旋流强度会导致炉膛出口烟温升高;通过合理组织燃烧器旋向,可使炉膛出口温度场分布更趋于均匀.     

二次风分布对CFB锅炉炉内气固混合及燃烧的影响

对于循环流化床锅炉,通常是将总风量分为一次风和二次风来控制燃烧过程的进行,而大型循环流化床锅炉又进一步将二次风沿炉膛高度方向分为若干层并分布在燃烧室四面墙上来加强对燃烧过程的控制.首先介绍了横向二次风射流对促进循环流化床锅炉气固混合及煤燃烧的作用.在一台燃烧低挥发分煤的循环流化床锅炉上进行的实验,分析炉内流场对该锅炉不同供风模式下二次风在炉内分布情况的影响.在此基础上考察二次风在炉内不同的分配方式对煤的燃尽和炉内温度场的影响.实验结果表明,通过二次风优化可以加强炉内气固混合,促进气体和燃料的扩散,提高燃烧低挥发份煤的CFB锅炉燃烧效率.