600MW墙式燃烧锅炉氮氧化物排放浓度与主要运行因素的多元线性回归研究

以某厂600 MW超临界机组前后墙布置燃烧器锅炉为研究对象,采用现场燃烧调整试验方法,针对锅炉燃烧系统的运行特点和具体条件,进行了氧量、燃烧结构参数(包括一次风速、中心风量、二三次风风量和二次风旋流强度等)、磨煤机运行组合方式、燃尽风量和煤质变化等影响锅炉氮氧化物(NOx)排放特性的试验研究。试验结果表明:锅炉的运行氧量、磨煤机组合投运方式变化、燃尽风量和煤质变化是锅炉NOx排放浓度的主要影响因素,影响NOx排放浓度变化幅度达到14%～18%;而燃烧器结构参数的变化影响较小;通过对主要因素的控制,可以显著降低锅炉NOx排放浓度。在此基础上,应用多元线性回归方法,建立了该600 MW锅炉NOx排放浓度与主要运行因素的回归经验关系式,回归经验关系式的预测值和实测值之间的偏差大多在%10%范围内,该经验关系式可用于锅炉NOx排放浓度的在线运行控制和预测。     

1000MW机组锅炉氮氧化物排放影响的试验研究

基于现场燃烧调整试验方法,对某厂1台1000MW超超临界切圆燃烧锅炉NOx的排放特性及其影响因素进行了系统的分析。针对锅炉燃烧系统的运行特点,主要进行了氧量、负荷、燃尽风量(包括AA风和OFA风)、主燃烧区燃烧器风量和配风方式、磨煤机运行组合方式、燃烧器摆角、煤质等因素的试验研究。研究结果表明:对于具有先进低NOx燃烧系统的锅炉,其锅炉负荷、锅炉燃用的煤质、运行时氧量的变化和燃烧器喷口摆角及磨煤耗机组的运行方式都是锅炉NOx排放的影响因素,其中运行时氧量的变化对NOx排放影响最重,随着氧量的增加,锅炉NOx排放浓度呈线性增加。而在保持大量燃尽风实现空气分级燃烧的条件下,主燃烧区燃烧器风量和配风方式对NOx排放浓度的影响是微弱的。     

基于灰色关联分析法的660MW对冲燃烧锅炉CO排放影响因素分析

大容量超(超)临界对冲燃煤锅炉的燃烧系统多采用炉内空气分级燃烧技术并配置低NOx旋流燃烧器,有效控制了NOx的排放,但部分锅炉存在CO排放浓度偏高的问题。采用灰色关联分析法,以某660MW超(超)临界对冲燃烧锅炉为研究对象,分析了各可控因素对锅炉CO排放的影响程度。结果表明,运行氧量、燃尽风直流风量和燃烧器内二次风量对CO排放浓度的影响较大,是其主要影响因素,相比之下,燃尽风总风量及同层燃烧器外二次风配风方式对CO排放浓度的影响并不显著。最后,从燃烧机理出发,分析了运行氧量、燃尽风直流风量和燃烧器内二次风量等主要因素对CO排放浓度的影响机理。该方法可作为锅炉相关性能建模时辅助变量的选取办法。     

基于灰色关联分析法的660MW对冲燃烧锅炉CO排放影响因素分析

大容量超(超)临界对冲燃煤锅炉的燃烧系统多采用炉内空气分级燃烧技术并配置低NOx旋流燃烧器,有效控制了NOx的排放,但部分锅炉存在CO排放浓度偏高的问题。采用灰色关联分析法,以某660MW超(超)临界对冲燃烧锅炉为研究对象,分析了各可控因素对锅炉CO排放的影响程度。结果表明,运行氧量、燃尽风直流风量和燃烧器内二次风量对CO排放浓度的影响较大,是其主要影响因素,相比之下,燃尽风总风量及同层燃烧器外二次风配风方式对CO排放浓度的影响并不显著。最后,从燃烧机理出发,分析了运行氧量、燃尽风直流风量和燃烧器内二次风量等主要因素对CO排放浓度的影响机理。该方法可作为锅炉相关性能建模时辅助变量的选取办法。     

1025t/h锅炉运行优化调整及NOx排放特性试验研究

针对某电站1 025 t/h锅炉进行了优化燃烧调整试验,分析了氧量、一次风流量、配风方式、燃烧器摆角和磨煤机组合方式等参数变化对锅炉效率及NOx排放的影响;在优化试验的基础上,进行了对比试验.结果表明:低氧方式运行、合理的燃尽风配比、合适的磨煤机组合方式和燃烧器摆角,既可以提高锅炉效率又可以降低NOx的排放,使锅炉在最佳状态下运行.     

1000MW超超临界塔式锅炉NO_x排放特性试验研究

对某电厂1 000MW超超临界塔式锅炉进行了燃烧优化调整试验,分析了省煤器出口O2体积分数、机组负荷、二次风配风方式、紧凑燃尽风(CCOFA)风量、分离燃尽风(SOFA)风量及磨煤机组合方式等因素对锅炉燃烧及NOx排放特性的影响.结果表明:省煤器出口O2体积分数和机组负荷对锅炉热效率和NOx排放质量浓度有较大的影响;随着省煤器出口O2体积分数的增加,NOx排放质量浓度显著上升;随着机组负荷的降低,NOx排放质量浓度先降低后升高,锅炉热效率则先升高后降低;通过设置合理的二次风配风方式、CCOFA和SOFA风量比例以及磨煤机组合方式,既可以提高锅炉热效率又可以降低NOx排放质量浓度.     

燃烧调整对600MW锅炉NO_x排放及锅炉效率的影响

为了降低NO_x排放,在600 MW锅炉上进行了燃烧调整试验。通过改变氧量、一次风速、二次风配风方式、磨煤机运行组合方式等,研究不同运行参数变化对NO_x排放浓度和锅炉效率的影响。试验表明:随着氧量的减少,NO_x排放浓度降低;束腰型配风方式NO_x排放浓度低于均等配风,锅炉效率基本不变;磨煤机运行组合方式对NO_x排放浓度和锅炉效率的影响相反。     

660 MW超超临界二次再热燃煤锅炉运行特性试验研究

针对某660 MW超超临界二次再热旋流燃烧锅炉投产后锅炉燃烧均衡性较差,锅炉热效率和一、二次再热汽温偏低,NO_x排放质量浓度偏高等问题,通过改变O₂体积分数、煤粉细度、一次风量、外二次风挡板开度、异层燃烧器风量分配方式、燃尽风直流风水平摆角和燃尽风量等参数对其进行了性能优化试验研究。结果表明：通过提高O₂体积分数运行和磨煤机动态分离器转速,以及合理设置外二次风配风方式、燃尽风直流风水平摆角及燃尽风风门开度,有效降低了灰、渣碳质量分数和CO排放浓度,提高了一、二次再热蒸汽温度。在各影响因素中,同层煤粉燃烧器外二次风风门开度和燃尽风直流风水平摆角的配置,对锅炉燃烧均衡性的影响至关重要;运行O₂体积分数和燃尽风量大小对NO_x排放影响最大。通过综合优化调整,锅炉性能得到明显改善,各项主要性能参数均达到或优于设计值。     

不同燃尽风风量对炉内燃烧影响的数值模拟

对某电厂对冲燃烧锅炉的炉内燃烧进行了数值模拟,在锅炉实际运行工况的基础上,通过改变燃尽风风量占二次风总风量的比例,得到其对炉内温度场和NOx排放质量浓度场的影响.结果表明:从锅炉安全运行考虑,燃尽风风量占二次风总风量的比例不应超过0.30;从NOx排放质量浓度考虑,燃尽风风量占二次风总风量的比例应该控制在0.23以上;综合考虑锅炉的安全性和NOx排放质量浓度,燃尽风风量占二次风总风量的比例应该控制在0.23~0.30.     

300MW对冲燃烧锅炉NOx排放特性及经济性试验研究

针对某电厂一台300 MW前后墙对冲燃烧锅炉,通过上层停运磨通入一次风,改变磨煤机组合、机组负荷、炉膛氧量以及一次风温、一次风量等参数,研究了不同燃烧方式对NOx排放及锅炉经济性的影响,提出了锅炉高效低污染运行的合理方式。     

炉膛（CFS系统）燃烧过程的数值模拟及工程应用

本文以某厂四角燃煤锅炉为例，进行一、二次风同心正反切时炉内冷、热态试验研究，并进行数值模拟与之对照。试验和数值模拟结果均表明：当一、二次风气流以一定角度交叉送入炉膛时，合理调节一、二次风气流配风角度，采用合适的一、二次风动量矩的比值，能够改善炉内空气动力结构，减少煤粉气流刷墙贴壁，有利于防止燃烧器区结渣。     

复合分级燃烧对四角切圆锅炉NOx排放特性的影响

采用复合分级燃烧技术对某一燃用褐煤的四角切圆600 MW锅炉进行了低氮燃烧改造。这种复合分级燃烧技术主要是将水平浓淡燃烧技术,燃尽风技术,偏置二次风技术等有机结合起来。改造后,对一次风量,辅助风的配风方式,燃尽风率,燃尽风配风方式,锅炉过量空气系数等对锅炉NOx排放特性的影响进行了研究。在改造和燃烧优化后,锅炉实现了在高效燃烧的同时NOx浓度大幅降低。     

Secondary air distribution in a 600 MWe multi-injection multi-staging down-fired boiler: A comprehensive study

Multi-injection multi-staging combustion technology was designed to provide high boiler efficiency together with low pollutant emissions when employing hard-to-burn coal, and showed good application prospects. In this technology, to achieve the first staged air and more flexible combustion regulation on the arches, the secondary air employs a more complicated distribution surrounding the coal/air flows. This design concept significantly affects the flow and combustion characteristics of the actual boiler. Elucidating the underlying mechanisms by which the various secondary air parameters affect the boiler operation requires a comprehensive analysis of the secondary air distribution on the arches. In this work, small-scale cold modeling tests combined with industrial-scale trials using two actual 600 MW_e down-fired boilers were conducted. The results show that the secondary air distribution can significantly affect the near-burner flow and mixing as well as the decay of the downward airflow velocity. High velocity secondary air, especially the secondary air surrounding the fuel-rich flow, evidently promotes the advanced mixing of fuel-rich and fuel-lean flows. Increasing the secondary air flux around the fuel-rich flow and raising the secondary air velocity decrease the pulverized coal heating rate, while a decreased inner secondary air velocity advances the coal ignition. Adjusting the secondary air also greatly affects the downward flame depth and the unburnt coal proportion in the near wall region of the furnace hopper, such that the flame kernel location and the temperatures near the hopper wall are modified. In addition, NO_x formation can be accelerated by a high secondary air flux near the fuel-rich flow or a large contact area between the secondary air and the fuel-rich flow.     

600MW超超临界锅炉墙式切圆燃烧系统的特点及性能分析

对某电厂600 MW超超临界燃煤锅炉墙式切圆燃烧系统的特点进行了分析,并通过变O2体积分数、变二次风配风方式、变OFA、变AA和变油枪风等试验对其进行了性能优化研究.结果表明：锅炉飞灰含碳量较高,但通过高O2体积分数运行、开大OFA和设置合理的二次风配风方式及AA风开度,可有效降低飞灰含碳量;油枪风对NOx排放影响最大,通过关小油枪风开度,可有效降低NOx排放;优化后的锅炉各主要性能参数均达到或优于设计值.     

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。     

炉内旋流数对热偏差影响的理论和试验研究

介绍了炉内旋流数Sw基本概念和计算方法，指出Sw实际表征的是炉内气流旋转速度与上升速度之比，其大小对水平烟道处的高温受热面的热偏差情况有直接影响；就二次风配风方式、锅炉负荷和一、二次风风率对Sw的影响进行了分析和讨论，并在实炉上就Sw的变化对再热器热偏差的影响进行了试验研究。理论分析和试验结果显示：在同样的负荷下，二次风配风方式对Sw有明显影响，均等配风时Sw最小，再热器的最大热偏差系数随Sw的增加而增加；在同样的二次风配风方式下，Sw随锅炉负荷的降低而增加，再热器的最大热偏差系数随Sw增加而增加．     

大型循环流化床锅炉NO_x排放的研究

近年来循环流化床锅炉技术得到了迅速发展.基于由国内某锅炉厂生产并投运的大型循环流化床锅炉的实际运行及试验数据,对锅炉的NOx排放特性进行了分析和研究.分析了锅炉的NOx排放量与锅炉负荷,空预器进口氧量,上、下二次风配风量及配风方式,燃料特性及脱硫剂之间的关系.研究表明:锅炉运行过程中应合理调整燃烧工况,以优化运行,减少污染物排放.研究为电厂循环流化床锅炉的优化和调整运行参数提供借鉴和参考,从而实现锅炉NOx排放的环保达标.     

四角切圆锅炉同轴燃烧系统空气动力特性的研究

对300MW四角切圆煤粉锅炉采用低NOx同轴燃烧系统时炉内流场及燃烧器区域浓度场进行了冷态模化试验研究。分析了当二次风偏置角度、二次风与一次风动压比、燃尽风比率及燃尽风布置方式变化时，对炉内气流相对切圆直径、旋转动量流率矩、湍动度、一二次风混合、燃尽风穿透力等的影响，进而分析了对锅炉工作的影响。图7表4参6     

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。     

直流二次风率对径向浓淡旋流煤粉燃烧器空气动力特性的影响

本文阐述了径向浓淡旋流煤粉燃烧器的基本原理，通过在一台４１０ｔ／ｈ的锅炉上的冷态，热态实验，研究了直流二次风率对燃烧器空气动力特性的影响，得到了直流二次风率与射流的扩展角，中心回流区直径及长度，一，二次风混合的关系，以及对燃烧器高效，稳燃，低污染，防结渣及防高温腐蚀性能的影响。