高炉氧煤燃烧器中煤粉燃烧过程的数值模拟

本文采用颗粒相连续介质－轨道模型对同轴射流渐扩式高炉氧煤燃烧器内煤粉燃烧过程进行了数值模拟。数值模拟结果表明，同轴射流渐扩式氧煤燃烧器在适当的射流速度比条件下，可在氧煤枪出口后方诱导出回流区及低速区，有利于延长煤粉在直吹管内的停留时间，改善煤粉在热风管中加热、挥发和挥发份的着火条件，改善氧气和煤粉的混合，提高煤粉燃烧区的氧气浓度。     

双通道浓淡与乏气OFA组合煤粉燃烧器的试验研究

为解决某电厂100 t/h四角切圆煤粉炉燃烧效率低、燃烧不稳定的问题,采用双通道浓淡与乏气OFA(燃尽风)组合煤粉燃烧器进行技术改造,其特点为上一次风双通道上下浓淡、下一次风水平浓淡并且集中布置,乏气通过OFA送入炉内。冷态结果表明;该改造方案炉内气流充满度好,气流量不偏斜刷墙;一次风喷口有明显的回流区,并随着腰部风开度的增大向炉膛中心移动,回流区半径减小;热态测试结果表明:热效率提高了3个百分点,50%低负荷稳燃,NOx排放量为260 mg/m3(折算到氧量6%)。     

开缝钝体和钝体PDA测量及低挥发份煤粉热态对比的试验研究

作者通过ＰＤＡ（粒子动态分析仪）测量流过开缝钝体示踪粒子冷态的速度场，以及燃烧低挥发份煤粉热态对比试验的分析，得出了改善低挥发份煤粉着火及火焰稳定的重要方法；在煤粉着火初期造成煤粉与一次风分离，使煤粉局部富集浓缩，并且将部分煤粉直接送入高温、低速、低氧浓度的回流区，从而使着火提前，改善和强化了燃烧过程。     

旋风炉内气相燃烧及两相流动的数值模拟

在有反应两相流动及煤粉燃烧的全双流体模型（ＰＴＦ模型,ｐｕｒｅ ｔｗｏ－ｆｌｕｉｄ ｍｏｄｅｌ）基础上,采用修正的ｋ－ε－ｋｐ两相湍流模型,对旋风炉内的湍流气相燃烧（甲烷和一氧化碳的燃烧）及在气相燃烧条件下的两相流动进行了数值模拟研究,模拟结果表明,在有燃烧的情况下,在旋风炉的底部存在近壁回流区,该回流区有利于火焰稳定,气粒两相切向速度分布具有类似的Ｒａｎｋｉｎｅ涡结构,该研究为煤粉燃烧的数值模拟     

煤粉火焰稳定原理——“三高区”原理的实验验证和数值模拟分析

煤粉火焰稳定——“三高区”原理,即高的煤粉浓度,高的温度,适当的氧浓度,用以分析煤粉燃烧火焰稳定技术。文中介绍采用多种实验和数值计算验证了“三高区”原理的可靠性。研究预燃室内务股气流的混合过程和三维气流场,研究了煤粉颗粒在船形体燃烧器的复杂运动和燃烧。     

花瓣稳燃器流场的数值模拟与特性分析

1引言花瓣稳燃器是根据第四类稳燃技术设计的一种新型的旋流燃烧器稳燃装置[1~2]。以其特殊的几何形状,形成特殊的流场,存在多种回流区。除中心回流区外,能在每个花瓣瓣后形成一个径向和两个轴向回流区,这些回流区与中心回流区融合在一起,不但能使煤粉颗粒迅速地与高温烟气混合     

煤粉锅炉旋流燃烧器冷态流场数值模拟

旋流煤粉燃烧器因具备形成中心回流区,卷吸高温烟气,促进煤粉着火等显著优势和特点,在电站锅炉中的应用日益广泛.而旋流煤粉燃烧器的流动情况对锅炉的稳定燃烧和安全运行都具有重要影响.通过建立物理模型和数学模型,对旋流燃烧器进行了三维数值计算得到燃烧器中钝体形状、二次风速及外二次风叶片角度等因素对回流区产生的具体影响.计算结果...     

一种低NOx旋流燃烧器流场特性的研究

介绍了国内某锅炉厂按引进日立-巴布科克公司技术制造的HT-NR3低NOx燃烧器的基本情况及其主要结构特点,并对这种燃烧器进行了试验研究.结果表明:该燃烧器的回流区为中间环状回流区,煤粉浓度分布为外浓内淡,与其回流区相匹配,具有良好的着火及燃烧特性.实际运行表明,该燃烧系统具有很好的低NOx特性,可以满足国内燃煤锅炉的低NOx排放要求.     

稳燃腔煤粉燃烧器对不同煤种燃烧稳定性的研究

本文利用三维粒子动态分析仪测量了稳燃腔煤粉燃烧器回流区的流场，并比较了钝体不同位置的回流区特征。实践说明通过调整钝体的位置及改变稳腔煤燃烧器的某些结构尺寸，可以极大的改善不同煤种的燃烧稳定性。     

超浓相火焰燃烧难燃煤探讨

研究表明，煤粉气流着火存在最佳煤粉浓度，在最佳浓度时火焰传播速度和温度可达到最大值，试验得知难燃煤粉气流从喷嘴出口的最佳风、粉重量比接近1.0时着火、燃烧稳定。将一次风粉混合物通过喷嘴前的分离器，分离成超浓和稀淡两股，分别送入炉膛四角内外并列下倾布置的对应喷嘴，形成炉膛中央的浓粉区，近墙四周为富氧淡粉的“风包粉”气流，构成下射“W”形新的切圆旋转燃烧，利于难燃煤及早着火、稳定燃烧、充分燃烬。文中简要介绍燃烧器设计和调控要点     

能量分析与一次风煤粉浓度测量

在火力发电厂的锅炉运行中，煤粉燃烧器的一次风煤粉流量的均匀性对锅炉的安全经济运行起着重要的作用。一次风煤粉浓度的准确测量一直是工程技术上的前沿问题，尤其是对乏气送粉锅炉进行煤粉浓度监测更是缺乏有效的方法。通过对一次风气流与煤粉颗粒混合过程的分析，从开放系统的能量方程出发，确立了乏气送粉锅炉一次风煤粉浓度的测量方法，并成功应用于生产实践，为一次风煤粉浓度在线监测提供了新的途径。     

运行参数对锅炉煤粉着火燃烧和飞灰含碳量影响的数值研究

为了达到锅炉的优化运行以保证煤粉气流及时着火和充分燃尽，采用IPSA两相流动模型和煤粉燃烧综合模型，在不同的一次风率和煤粉细度的工况下，对1台350MW锅炉煤粉燃烧过程进行了数值模拟，得出了炉内燃烧器区域以及出口处烟气温度场和燃烧产物的组分浓度分布。分析了一次风率和煤粉细度对煤粉着火燃烧和飞灰含碳量的影响规律，并确定了优化的运行参数。结果表明：一次风率对煤粉气流的着火影响较大，而对出口处烟气温度、氧量以及飞灰含碳量影响较小。煤粉细度对煤粉气流的着火、燃烧以及燃尽均有较大影响。图8表2参9     

一种用于携带流反应器试验台的煤粉燃烧器的优化设计

为了优化一种用于携带流反应器系统的煤粉燃烧器结构参数,降低氮氧化物排放,本文利用计算流体动力学软件FLUENT对该煤粉燃烧器结构参数的优化过程进行了数值模拟研究,并与试验结果进行了对比验证。结果表明,燃烧器一次风喷口采用扩口结构以及对冲二次风的引入均能有效的促进二次风与一次风煤粉的混合,增强煤粉着火及燃烧的稳定性。适当增加二次风喷口与一次风喷口的间距可以加速煤粉的燃尽。采用优化后的结构参数可以获得更低的氮氧化物排放,为基于携带流反应器系统的燃煤污染物减排研究提供了坚实的基础。     

A dimensionless factor characterizing the ignition of pulverized coal flow: Analytical model,experimental verification,and application

An analytical model describing the ignition process of pulverized coal is proposed, and a dimensionless condition number (N_com) is obtained to describe the comprehensive effect of factors governing the ignition of pulverized coal flow, such as the initial temperature of flow, the sectional heat load of the furnace, and the flux of primary air, secondary air and recirculation flue gas. An optimized concentration of pulverized coal flow is derived explicitly, upon which the earliest ignition of pulverized coal flow is possible. The model is verified in a hot furnace experiment, where it is shown that the derived criterion (N_com) can be used for different kinds of coal and different types of burner. For given coal and sectional heat load of furnace, when the value of N_com increases, the condition of ignition is improved and both unburned carbon and NO_x emission are reduced. The employment of N_com in the optimization of burner operating conditions is demonstrated through two applications. In practice, the criterion N_com can be used to guide the selection of the concentration and type of pulverized coal, as well as the choice of burner and desired aerodynamic field, so as to achieve an optimized performance. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

煤粉高温富氧无油点火实验和数值模拟研究

提出了利用高温氧气与高浓度煤粉气流直接混合来实现煤粉气流点火的无油点火方式,采用煤粉高温氧气无油点火实验装置对煤粉气流的高温氧气无油点火过程进行了研究,利用数值模拟方法对该点火装置的流场特性进行了分析.结果表明：当氧气加热温度超过750℃后,设计工况条件下利用高温氧气可以顺利安全地实现煤粉气流的点火;提高一次风温度、增大一次风煤粉浓度及高温氧气风量或减小一次风速度有利于煤粉气流的着火和燃烧;煤粉气流在点火装置中心管喷口正前方首先开始着火,流场平均温度可达2 000 K以上,最高温度超过3 000 K,温度最高的区域位于中心管轴线的两侧.     

富集型燃烧器的原理与应用

在煤粉稳燃燃烧器的研制过程中,提出了一种新的煤粉燃烧器的着火稳燃机理:通过组织煤粉气流的浓淡分离及浓(小)股煤粉气流的急拐弯,让气粉分离;煤粉射入高温回流区,在这里滞止增浓,升温着火,形成小火焰,并点燃一次风煤粉火焰,即小火点大火的机理.以此为指导,成功地开发了富集型燃烧器及多重富集型燃烧器,并在100～200 MW机组上得到广泛应用.此外,还介绍了在合山电厂中的实际应用情况.     

粉煤锅炉卫燃带对烟气温度场影响的数值模拟

以100-110MW四角配风的粉煤动力锅炉为对象，在炉膛内燃烧器区段及折烟角下部附近分别设置了不同的卫燃带即人工绝热带，借助于CFX软件开展数值模拟，研究了6种型式的卫燃带对炉内燃气温度的影响。研究表明：卫燃带能提高烟气温度，有助燃烧并将有利于炉膛上部前，后屏及过热器与烟气之间的换热作用；同时在燃烧器区段内设置的卫燃带对炉内烟气温度有更显著的影响。图5表3参8     

煤粉调节器的开发应用

针对风扇磨制粉系统燃用混煤时燃烧经济性和稳定性差的现状，根据气固两相流动特性开发研制了了锅炉煤粉调节器。该项节器具有将下一次风中的较大颗粒转移至中一次风的功能，应用于双辽发电厂两台1021t/h锅炉上，取得了减少炉渣含碳量、提高燃尺度，调节主蒸汽和再蒸汽温度的效果。     

驻涡煤粉燃烧器的实验研究

本文实验研究了驻涡煤粉燃烧器的气流结构及燃烧机理。在ＢＤ（ＢａｒｃｈａｎＤｕｎｅ）型旋涡发生器的特殊作用下，燃烧器出口处形成了一个利于煤粉着火和燃烧的高温热核和高浓度煤粉区域，从而使煤粉着火迅速，燃烧稳定。实际应用证明，驻涡煤粉燃烧器在节省锅炉点火及助燃用油，提高锅炉的低负荷稳燃能力等方面，具有显著作用。