300 MW单炉膛循环流化床锅炉二次风射程的数值模拟

针对大型循环流化床中二次风射流的特性,采用Fluent数值计算软件对300 MW单炉膛大型循环流化床锅炉炉膛进行了数值模拟,研究了二次风口高度、二次风射流角度、二次风风速、一次风风速和炉内颗粒浓度对二次风穿透性和气固两相混合的影响.结果表明:二次风射流深度随着一次风风速的增大和颗粒浓度的提高而减小;当二次风射流速度增大时,射流深度增加;二次风射流角度和二次风喷口位置也会影响二次风射流深度.     

炉内配风方式对燃烧特性影响的数值模拟与试验研究

为了了解不同配风工况对炉内煤粉燃烧特性的影响,以四角切圆燃烧煤粉锅炉为研究对象,分别对其进行了炉内流动、燃烧过程的数值模拟及优化燃烧调整试验,综合分析数值模拟和试验的结果表明:当机组负荷一定时,适当减少一次风率,能使整个炉膛火焰充满度大大得到改善,火焰长度与煤粉着火距离有所缩短;采用倒宝塔型二次风配风方式对于较差煤种的稳定着火较为有利;而停止三次风时,炉膛温度水平较高,煤粉燃烧完全,锅炉效率有所提高.     

生物质发电锅炉炉内冷态流场的数值模拟与火花示踪测试

针对某电厂2号机组改造后由原设计燃料淮南大通烟煤改烧生物质燃料的现状,首先采用Fluent软件模拟了抛煤口改为一次风口并加大二次风量后的炉内流场;其次,对前后二次风射流角度进行了调整,模拟了二次风角度调整后的炉内流场;在确定二次风射流角度后,又模拟了不同风量配比条件下的炉内流场,对比分析得到最佳风量配比条件;在配风系统改造方案实施后,对新配风系统的炉内冷态流场进行了火花示踪试验和研究.结果表明:机组经改造后,炉内的流场比较合理,一次风无明显偏斜,二次风切入一次风主流的位置合理,为机组的热态调试和运行提供了参考依据.     

600 MW偏转二次风系统锅炉炉内结渣特性的数值模拟

偏转二次风系统已广泛应用于大型四角切圆燃烧锅炉，用以报制炉内结渣，防止水冷壁高温腐蚀等。为降低炉膛出口扭转残余，通常采和下部二次风大角度正切、上部二次风和OFA风反切的布置方式。本文对某台采用偏转二次风系统的600MW燃煤四角切圆燃烧锅炉的炉内结渣过程进行模拟，对炉内气固相流动、温度场、气固相燃烧、固相向水冷的输运过程和灰粒在水冷壁上的附生长过程进行了数值模拟，结果表明，偏转二次风系统具有较强的防结渣性能，这一点也被锅炉的实际运行所证实。     

偏转二次风对炉内结渣影响的研究

结合 1 2 5MW、660MW锅炉燃烧器偏转二次风系统的设计特点 ,结合数值模拟计算及炉内试验调整改造 ,说明偏转二次风对炉内结渣的影响 ,研究结果建议偏转二次风的角度应控制在 1 5°以内     

切圆燃烧反切风风量与位置对炉内流场的影响

本文采用数值分析技术对大容量切圆燃烧锅炉改变燃烧器二次风反切风量以及反切风位置时的炉内流场特性进行了全三维模拟和研究，研究结果表明在燃烧器上部二次风采用反切布置的情况下．无量纲数XJ在1左右时炉膛出口残余旋转较小，炉内气流湍动混合较好，炉内气流运动稳定；研究亦表明反切风位置对炉内流场影响较大。同时，对7个电厂13台大型锅炉进行了改造效果统计，验证了数值分析的结论。     

同心反切燃烧器系统炉内多相流动特性试验及数值模拟

同心反切燃烧系统已在多台１２５ＭＷ和３００ＭＷ机组锅炉上应用，并取得了较好的稳燃和防结渣效果。本文在冷炉及大型冷模试验台上对同心反切燃烧系统进行了试验，并用投影法对炉内空气动力场进行了数值模拟，得出了在不同二次风反切角度时，炉内速度场、实际切圆直径变化、炉膛出口速度均匀性等结果。这些结果对同心反切系统的设计、运行调整具有参考价值。     

同心反切圆燃烧技术试验研究和数值模拟

根据纯几何相似模化理论对某300MW引进燃烧技术,锅炉按1：13．9比例小建立模型试验台。通过对不同二次风反切角度、反切层数及其组合反切方式下的炉膛、烟道中的气流、颗粒流动特性进行了试验研究和数值模拟,得到了不同二次风反切方式下炉内气流、颗粒运动规律,并提出燃烧器上半部分二次风递增反切的设计概念。     

巴威W火焰锅炉的燃烧及污染物数值模拟及试验研究

为了研究某电厂一台巴威公司300 MW的W火焰锅炉在不同内二次风比例下,锅炉热效率变化规律及污染物排放的变化规律。借助数值模拟软件Fluent,通过改变内二次风比例,得到在不同内二次风比例下炉内温度场,速度场,污染物浓度场。通过温度场分析得出改变内二次风比例后,煤粉颗粒停留时间增加,锅炉燃烧得到改善,温度场也可以反映出火焰中心在下炉膛上部,通过速度场可以看出减小内二次风比例时,煤粉下冲行程变短,通过分析污染物浓度场,可以发现内二次风比例减小后,污染物总排放增加。并通过现场试验数据对比,证明模拟结果是具有工程应用价值的,为电厂运行提供了依据。     

一次风喷口速度分布对四角切圆燃烧锅炉炉内空气动力场影响的数值研究

采用标准κ-ε湍流模型和近流线的数值模拟方法，对四角切圆燃烧锅炉炉内的空气动力场进行了数值研究，得到了实际一次风喷口出口两侧存在速度差对炉内空气动力场的影响情况，并与通常把一次风喷口出口速度均匀处理后数值模拟结果进行比较，其对比结果对于电厂的实际运行具有重要的参考价值。图14参7     

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     

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。     

A numerical study of pulverized coal ignition by means of plasma torches in air–coal dust mixture ducts of utility boiler furnaces

Paper presents selected results of numerical simulation of processes in air–coal dust mixture duct of pulverized coal utility boiler furnace with plasma-system for pulverized coal ignition and combustion stabilization. Application of the system in utility boiler furnaces promises to achieve important savings compared with the use of heavy oil burners. Plasma torches are built in air–coal dust mixture ducts between coal mills and burners. Calculations have been performed for one of rectangular air–coal dust mixture ducts with two opposite plasma torches, used in 210 MW_e utility boiler firing pulverized Serbian lignite. The simulations are based on a three-dimensional mathematical model of mass, momentum and heat transfer in reacting turbulent gas-particle flow, specially developed for the purpose. Characteristics of processes in the duct are analyzed in the paper, with respect to the numerical results. The plasma-system thermal effect is discussed as well, regarding corresponding savings of liquid fuel. It has been emphasized that numerical simulation of the processes can be applied in optimization of pulverized coal ignition and combustion stabilization and enables efficient and cost-effective scaling-up procedure from laboratory to industrial scale.     

水平浓淡风煤粉燃烧器炉内空气动力场的试验研究

在１２５ＭＷ锅炉模拟试验台上,比较了水平浓度淡风煤燃烧在不同侧二次风风速下的炉内空气动力场,结果表明,侧二次风与一次风动压头之比在１～２．４之间时,炉内空气动力场变化不大,旋转气流切圆直径适中,充满度良好,侧二次风风速较近于三次风风速时,炉内旋转气流切圆直径明显增大,气流旋转强烈,出现气流贴墙现象,热态运行的时易出现结渣和高温腐蚀,本文的研究这种燃烧器的应用提供了依据。     

煤粉燃烧器使用少油点火技术的数值模拟

结合上海吴泾第二发电有限责任公司600 MW机组亚临界压力锅炉采用煤粉少油点火技术的情况,通过数值模拟研究了影响煤粉着火的各种因素.结果表明:单只燃烧器供油量在80 kg/h时,煤粉能够顺利点火,与不采用该技术进行煤粉点火相比节油率能达到97.3%;一次风速的增大会延后煤粉的着火位置;粒径较小的煤粉有利于煤粉点火;在一定的运行条件下,煤粉浓度存在一个最优值,过高过低都不利于煤粉的快速点火.     

W火焰锅炉制粉系统优化技术研究

为了满足W火焰锅炉在燃烧无烟煤过程中对煤粉细度的要求,几乎所有W火焰锅炉均采用了配备钢球磨煤机的制粉系统。控制磨煤机出口煤粉细度、一次风煤粉浓度,并使其维持在最佳值附近是保证锅炉燃烧效率的基础条件。研究了不同直径钢球装载比例对磨煤机煤粉细度特性的影响,通过优化磨煤机不同直径钢球装载比例、多点修正一次风流量测量偏差等技术,提高了磨煤机出口煤粉细度,减小了一次风流量测量偏差,从而改善了锅炉运行特性,提高了燃烧效率。     

燃用褐煤六角切圆670 t/h炉低NOx煤粉燃烧技术的研究

某厂燃用褐煤六角切圆670t／h炉为降低NOx排放,进行了如下改造：将原有燃烧器全部改造为水平浓淡风煤粉燃烧器,由于水平浓淡两股一次风煤粉气流各自远离燃料的化学当量比,可有效减少NOx的生成;在燃烧器顶部增设燃尽风喷口,使下部主燃烧区域处于氧浓度较低的气氛,可有效减少NOx的生成;将上、中层燃烧器的下二次风射流轴线向水冷壁偏转一定角度,加大上排燃烧器的二次风切圆直径,推迟二次风与一次风风粉混合物的混合,减少着火阶段的供氧量,可有效减少NOx的生成。试验结果证明,额定负荷下NOx排放量显著降低到315．4mg／m^3(O2=6％,干烟气),远低于排放标准,锅炉效率可达91．85％,比原设计值高1．32％。     

四角燃烧煤粉锅炉稳燃技术的分析与应用

针对煤粉锅炉燃烧的稳定特性,从稳燃型煤粉燃烧器,煤粉浓度淡燃烧,二次风对一次风着火的影响以及炉内实际切圆等四个方面提出了稳定煤粉燃烧的措施,并介绍了这些措施在６７０ｔ／ｈ,４２０ｔ／ｈ和２２０ｔ／ｈ锅炉上应用的结果。     

非设计配风条件W火焰锅炉NO_x排放特性分析

配风方式是影响煤粉燃烧过程NOx排放的关键因素。对非设计配风条件下W火焰锅炉NOx排放特性进行深入研究具有重要意义。应用CFX-TASCFLOW软件对一台现役300MW机组W火焰锅炉进行了数值模拟,利用现场运行数据验证了基础工况数值模拟的准确性。进行了18种非设计配风工况炉内燃烧数值模拟,计算与分析结果表明:前后拱上一次风量比在大于5∶6与小于6∶5范围内变化时,前后拱一次风量偏差对NO生成有显著影响,一次风速增加使得NOx的排放浓度降低。     

乏气送粉锅炉煤粉浓度软测量技术及其仿真研究

锅炉燃烧过程中,喷燃器出口煤粉浓度不均将会导致炉膛火焰中心偏斜,从而引起炉膛气流冲刷后墙及右墙,高温过热器,高温再热器出现局部超温,结焦的现象。因此准确测量各风管中的煤粉浓度并指导调节对锅炉的安全,经济运行非常重要,为此,必须寻找一种简单,高效,实用而且适合工程应用的煤粉浓度测量的方法。对于热风送粉锅炉的煤粉浓度测量,国内外做了大量的研究,并得到了工程应用。本文提出了一种乏气送粉方式下基于气固两相流理论,根据风粉混合前后压力差大小计算粉煤浓度的新方法,并在理论推导的基础上进行了仿真研究,结果表明,煤粉浓度计算值与混合压差呈很好的对应, 说明能量法理论计算公式是适用的。