600MW对冲燃烧锅炉NO_x排放特性的数值模拟

采用数值模拟方法对某台600 MW超临界对冲燃烧锅炉不同燃尽风(OFA)风量比例和燃烧器运行组合方式时的NOx排放特性进行了研究.结果表明:在600 MW额定负荷时,随着OFA风量比例的增大,飞灰含碳量近似呈线性增加,但NO排放质量浓度明显下降;当OFA风量比例从25%增大至35%时,飞灰含碳量增加了1.22%,NO排放质量浓度下降了293mg/m3,当OFA风量比例接近30%时,飞灰含碳量和NO排放质量浓度综合指标最佳;停运上层燃烧器(运行组合方式为ACDEF)时,飞灰含碳量和NO排放质量浓度相较于停运中层燃烧器(运行组合方式为ABCDE)和下层燃烧器(运行组合方式为BCDEF)时有所下降;与停运下层燃烧器相比,停运上层燃烧器时飞灰含碳量降低了0.46%,NO排放质量浓度降低了40mg/m3.     

660MW超超临界燃煤锅炉降低CO排放的试验研究

超超临界或超临界对冲燃煤锅炉的燃烧器多采用先进的低NOx旋流燃烧器及炉内空气分级燃烧技术,主燃烧器区域保持在缺氧、富燃料条件下燃烧,以控制NOx的排放。但是,这导致锅炉CO排放浓度偏高,加之炉内燃烧可能存在的偏差,使得这一现象更为突出。本文以某660 MW超超临界对冲燃煤锅炉为研究对象,基于燃烧调整试验,分析了CO和NOx排放及锅炉热效率之间的相关特性,同时通过运行参数的调整,得出各参数对三者的影响规律,并给出了相关优化运行方式。通过优化调整,锅炉修正后效率可维持93.7%以上(设计值93.61%),且飞灰含碳量在2.0%以下、CO排放约500 mg/m3、NOx排放约250 mg/m3,运行的经济性和安全性较习惯运行方式有较大幅度的提高。     

700MW四角切圆锅炉低NO_x燃烧的数值模拟

对一台700 MW四角切圆煤粉锅炉低NOx燃烧改造前后开展了多工况炉内流动、燃烧、传热与污染物排放特性的数值模拟,模拟结果与测量值符合良好。数值模拟与实际运行结果都表明:采用M-PM低NOx燃烧器并进行深度空气分级燃烧改造后,炉内空气动力特性良好,气流不会直接冲刷水冷壁;主燃烧区处于低氧高CO浓度的强还原性气氛,可抑制NO生成并大量还原已生成NO,锅炉NOx排放显著降低,100%、75%和50%负荷下分别降低了68.8%、52.9%和56.6%;屏底烟气温度明显增加,主、再热汽温特性明显改善,温度升高达到设计值;水冷壁壁面热负荷更加均匀;尽管飞灰含碳量和CO排放浓度增加,但排烟温度降低了约10℃,排烟热损失降低大于机械和化学不完全燃烧损失增加之和,锅炉效率升高。     

新型中心给粉燃烧器及燃尽风系统在600MW机组锅炉的应用研究

针对某电厂一台采用斗巴LNASB燃烧器的600 MW机组超临界锅炉存在NOx排放量较高、燃烧器区喷口烧坏变形和结焦等问题。采用新型中心给粉燃烧器和燃尽风系统对锅炉进行改造。改造后的锅炉在600 MW负荷下稳定运行,锅炉NOx排放量降低了50.07%;飞灰含碳量和大渣含碳量分别为1.11%和1.08%,锅炉效率可达到93.51%。     

径向浓淡旋流燃烧器NOx排放和燃尽率的试验研究

在设计热功率为1 MW的热态模化实验台上,研究了带有燃尽风的径向浓淡双调风旋流燃烧器的运行特点,得到燃尽风布置的相对位置、一次风率、内二次风率、外二次风率以及二次风旋流强度对NOx生成和飞灰含碳量的影响.结果表明:旋流对冲的煤粉浓淡燃烧配合采用燃尽风(OFA)空气分级燃烧技术,对降低NOx的生成和减少飞灰含碳量非常有益;只有合理地设计和布置OFA燃烧器,才能在降低NOx生成量的同时,尽量减少飞灰含碳量;增大一次风率时,NOx的生成量先增加后减少,而飞灰含碳量先减少后增加;增加内、外二次风的旋流强度,NOx的生成量不断提高,而飞灰含碳量则呈现降低趋势.     

基于遗传算法的燃煤锅炉NOx排放控制

文中在分析锅炉NOx排放物生成机制、影响因素及其控制方式和锅炉效率影响因素的基础上,结合锅炉燃烧特性试验,建立了锅炉排烟温度、飞灰含碳量和NOx排放的改进型的Elman动态神经网络预测模型,这种改进型的Elman动态网络结构简单、计算量小、容易收敛且易实现在线辨识。并利用预测模型输出的锅炉排烟温度和飞灰含碳量,通过简化的锅炉损失计算模型得到锅炉排烟损失和未完全燃烧损失,这两项损失和预测模型输出的NOx排放构造了锅炉优化燃烧寻优的目标函数。利用遗传算法的寻优特性搜索锅炉可调参数的最优值,指导运行人员在高效燃烧低NOx排放的基础上优化运行。     

超临界直流锅炉燃烧器改造与运行调整优化

某公司针对其630 MW超临界直流锅炉NOx排放浓度高、燃烧器易结渣和烧损等问题,积极采取措施,对该公司的燃烧器进行了改造。改造后锅炉的NOx排放浓度明显降低,燃烧器喷口区域基本无渣,飞灰含碳量可控制在1%以内,锅炉的温度场及燃烧器稳燃状况正常。     

应用局部投影网络预测燃料分级燃烧锅炉的飞灰含碳量

火电厂煤粉燃烧效率体现在燃尽程度上,一般用锅炉的飞灰含碳量来进行评价.这个参数的预知对燃料分级燃烧优化,即在能够降低NOx的排放的同时保证煤粉的燃烧效率,进而提高锅炉运行效率极为重要.分析了锅炉飞灰含碳量的影响因素,利用局部投影神经网络LPN结构简单、收敛速度快、泛化能力强和适用于非线性时变过程的特点,建立锅炉的飞灰含碳量动态预测模型.利用锅炉热态试验所得数据训练和测试该模型,结果表明,预测模型较精确地预测了飞灰含碳量,从而为燃料分级燃烧优化的进行提供了模型基础.     

新型低氮旋流燃烧器在350MW机组中的应用

新型低氮旋流燃烧器在燃用无烟煤时具有高效、低氮排放的特点。该燃烧器应用到一台国内350MW超临界机组中,锅炉在燃用干燥无灰基挥发份10%左右的无烟煤时,在锅炉各项汽水参数都达到设计值的前提下,飞灰可燃物含量可以降低到2%以下,此时的锅炉NOx排放达到595mg/Nm3,锅炉的燃烧效率及NOx排放水平都远远优于国内燃用类似煤质的锅炉机组。     

600 MW W型火焰锅炉拱上二次风低NO_x燃烧特性的数值模拟及优化

对一台600,MW W型火焰锅炉拱上QA/QC(A层二次风总流量与C层二次风总流量之比)二次风不同比例对锅炉燃烧及NOx排放影响进行了数值模拟,并对A、C二次风开度进行了工业试验研究.模拟结果与试验结果符合较好,模拟研究结果表明,随着QA/QC二次风比例减小,炉拱区域回流区增大,煤粉气流着火距离缩短,燃烧稳定性增强,下炉膛区域火焰充满度提高,平均温度增加;炉拱煤粉火焰下冲深度增加,煤粉燃尽率增加,飞灰含碳量降低;而在拱下着火及燃烧区的空气分级程度减弱,NOx生成和排放量增加.工业试验表明,增加A风开度时,尽管机械不完全燃烧损失减小,锅炉效率有所增加,但NOx排放量明显增加.随着炉拱C二次风开度的增加,不仅锅炉效率降低,NOx排放量也明显增加.兼顾燃烧设备安全性、建议在同类型锅炉优化运行时,尽量将A风及C风开度设置在10%,以下,有利于提高运行经济性和降低NOx排放量.     

燃煤电站锅炉飞灰含碳量偏高的原因分析与解决措施

在燃煤电站锅炉中 ,当煤粉不能进行完全燃烧时 ,将造成飞灰含碳量的升高。从煤粉细度、煤种特性、燃烧器的结构特性、热风温度、炉内空气动力场和锅炉负荷等方面分析了对飞灰含碳量变化的影响机理 ,指出了飞灰含碳量升高所造成的影响 ,并提出了维持锅炉稳定燃烧 ,降低飞灰含碳量 ,提高锅炉效率的有效措施。     

切向燃烧电站锅炉采用综合空气分级燃烧技术的数值研究

切向燃烧的电站锅炉将水平浓淡低NO_x燃烧器与顶部燃尽风同时使用,即综合空气分级燃烧技术,可有效地降低NO_x排放。对350 MW电站锅炉数值计算结果表明:常规直流煤粉燃烧器改造成低NO_x燃烧器,可降低NO排放浓度7%;对于同一种燃烧器采用OFA可降低NO排放浓度9%;同时使用低NO_x燃烧器和OFA,可降低NO排放浓度18%。水平浓淡低NO_x燃烧器与周界风偏置等设计,在提高燃烧稳定性、预防炉壁结焦腐蚀等方面有诸多优点。对造成的飞灰含碳量增加,本文给出了合理的指导建议。     

对冲旋流燃烧锅炉降低飞灰含碳量的试验

某发电厂1#锅炉中修时主要进行了省煤器的改造,改造完成后一次风热风温度与改造前基本相同,二次风热风温度较改造前略有降低。改造后发现锅炉运行中出现上述飞灰含碳量高的现象,飞灰含碳量一直在10%左右,最高时将近20%。为了降低飞灰含碳量,提高锅炉运行的经济性和安全性,进行了锅炉燃烧调整试验。试验结果显示:该锅炉的飞灰含碳量显著降低,具有很大的经济效益。通过对试验过程进行分析,指出锅炉氧量控制偏低、一次风压偏高、燃烧煤粉颗粒较粗是造成运行中锅炉飞灰含碳量高的主要原因,并对锅炉的运行控制提出了建议。     

基于支持向量机的燃烧过程飞灰含碳量与NOx排放特性模型

大型四角切圆电站锅炉NOx排放和飞灰含碳量是燃烧优化的两个方面,也是电厂关心的重要问题。影响两者的因素众多而且复杂,对锅炉飞灰含碳量和NOx排放特性进行建模是实现燃烧优化的一个前提。文中首先利用交叉验证算法分析样本数据,对支持向量机中的参数C和σ进行选择,再应用支持向量机理论建立了飞灰含碳量和NOx排放特性模型,最后利用试验数据对模型进行了校验。研究结果表明,采用支持向量机算法建模误差较小,达到了比较准确的预测效果。     

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。     

600MW燃煤锅炉降低飞灰含碳量的燃烧调整试验研究

针对天津大唐国际盘山发电有限责任公司3号锅炉近期飞灰含碳量偏高的现象,对其进行了燃烧调整试验,主要研究了磨煤机运行方式、燃烧器配风方式、炉膛氧量及煤粉细度的变化对飞灰含碳量的影响,并根据试验结果采取了相应的优化调整措施,使得3号锅炉飞灰含碳量降低到2%以下,取得了良好的效果,提高了机组运行经济性。     

前后墙对冲燃烧锅炉降低飞灰含碳量的燃烧调整试验

分析了浙江浙能长兴发电有限公司3号锅炉飞灰含碳量升高的原因,指出磨煤机研磨能力下降、煤粉过粗、煤粉浓度分配不均匀以及局部缺氧燃烧等是主要原因;介绍了针对巴威DRB-XCL旋流燃烧器的特点,通过采取调整燃烧器调风盘、内、外二次风叶片角度以及提高炉膛氧量等措施,从而降低锅炉飞灰含碳量2%~3%,解决了3号炉飞灰含碳量高的问题,提高了机组运行的经济性。     

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.     

烟煤型旋流燃烧器燃烧试验研究

为了验证烟煤型旋流燃烧器的燃烧特性,在哈尔滨锅炉厂有限责任公司全尺寸旋流燃烧器开发平台进行热态试验研究。试验结果表明:相比四次风旋流角度,三次风旋流角度对NOx排放影响更大,NOx排放随三次风旋流角度减小而增大。三次风旋流角度不变时,四次旋流角度减小,飞灰含碳量呈现先减小后增大的趋势;四次风旋流角度不变时,飞灰含碳量随三次旋流角度减小而增加。工程上应避免三、四次风旋流角度同时过低燃烧恶化的发生。     

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。