撞击式浓淡分离器与弯头组合数值模拟研究

煤粉浓淡燃烧技术在稳燃、防结渣、低NOx排放等方面具有良好的性能,近年来得到了广泛应用。四角切圆锅炉的煤粉管道一般在燃烧器前有弯头,利用数值模拟的方法,分析了撞击式浓淡分离器与弯头间的相互影响,计算了不同弯头与浓淡分离器组合形式下,管道内的流场和煤粉颗粒浓缩效率。     

匀速流体横掠管束的流场数值模拟

采用标准k-ε模型对速度分布不均匀气体流经顺排和错排管束的流场进行了计算机数值模拟,SIMPLE算法求解速度场和压力场的耦合,方程离散采用二阶上风格式,管箱进口处气体速度假设符合二次曲线分布,研究不同排列方式管束对气流的影响.结果表明,对于顺排管束,经过5排管子,流速就可达到比较均匀;对于错排管束,由于对流体的扰动加强,只要经过4排管子,流速就趋于均匀;当管束的横向和纵向节距变大时,对流体的扰动减弱,气流需要经过更多排管束,速度才能达到均匀;在管箱顶部和底部,由于流体速度高,管束容易被磨损.     

煤热解过程中氮分配规律的试验研究

利用热重分析仪对煤的热解过程进行试验研究,考察不同终止温度和试样粒径对烟煤或无烟煤中挥发分氮和焦炭氮转化率的影响.结果发现：碳化程度深的煤热解时,氮更多地保留在煤焦中,反之氮更容易随挥发分析出,形成气态含氮产物;高温有利于氮从煤焦中析出;煤的粒径对挥发分氮析出作用明显,煤粉越细,挥发分氮转化率越高.     

200MW四角切圆燃烧锅炉改造工况数值模拟

煤粉再燃是降低NOx排放的一项新技术。利用CFD软件平台，采用数值模拟方法对某电厂200MW四角切圆燃烧锅炉改造前后炉内燃烧状况进行研究。改造方案1采用空气分级，方案2在1基础上，增加细粉再燃。计算结果表明：改造后在最上面一层一次风喷口的高度区域，温度骤然下降，而CO浓度很高，形成一个相对低氧，低温的还原性气氛区域。再燃降低NOx48．9％左右。改造后煤粉燃尽率下降且燃尽所需时间也增加，降低了电厂的经济性。煤粉颗粒在炉内运动具有很大随机性，停留时间差异很大。平均而言，煤粉喷入高度越高，停留时间也越短。     

四角切圆燃烧锅炉炉膛网格生成方法的研究

采用paving和map方法生成3种炉膛横截面网格,并分析了这3种不同网格的质量和数量。三角形网格数量庞大,计算效率低下,map四边形网格扭曲小,而paving网格光滑性更好。计算比较paving和map两种网格的伪扩散大小,结果表明:paving方法生成的辐射状网格能够有效抑制伪扩散,更适合模拟四角切圆锅炉炉内气流的强旋流动。图10表1参7     

不同带粉量的三次风再燃试验与数值模拟

在某200MW四角切圆燃烧煤粉炉上实施了三次风再燃技术,并采用现场试验和数值模拟相结合的方法,研究不同三次风带粉量工况下的炉内煤粉燃烧和NOx还原情况.研究结果表明,引入高速燃尽风喷口(OFA)射流可以强化混合,加快焦炭颗粒的燃尽,同时通过合理控制OFA喷口高度来避免炉膛上部超温;为降低飞灰含碳量,要尽量提高主燃区内煤粉的燃尽程度;若适当提高OFA喷口高度并合理控制炉内各区域的过量空气系数,在20%带粉量情况下,该三次风再燃方案可以获得50%以上的脱硝率并基本不影响锅炉正常运行.     

超细煤粉孔容积和燃烧特性研究

对不同粒度煤粉的结构形态、内孔分布和燃烧特性进行了试验。结果表明,煤粉粒度越小,孔容积越大,燃烧温度越低,燃尽率越高。研究结果对确定再燃所需要的最佳煤粉细度具有一定参考意义。     

中储式制粉系统分离超细煤粉试验研究

对电站中储式制粉系统细粉分离器进行了模化实验,实验就不同抽气率及加装惯性分离装置对旋风分离器的效率及抽出细粉的粉量和细度进行了研究。实验结果表明,装有惯性分离装置的下抽气旋风分离器不但可以提高传统旋风分离器的效率,并且能抽出粉量和细度能满足锅炉超细煤粉再燃要求的超细煤粉。     

采用圆筒形撞击分离器分离超细煤粉的试验研究

对采用圆筒形撞击分离器分离超细煤粉的方法进行了试验研究，结果表明，在选择合适的抽风率和分离器挡板间距的情况下，该方法可以收集到足够量的超细煤粉，可满足煤粉再燃技术对再燃煤粉的数量和细度的要求。     

利用超细煤粉再燃降低NO_x排放技术

国家已经制定了大型电站锅炉NOx排放标准,并开始征收NOx排污费。因此,许多电厂面临对燃烧系统进行改造、降低NOx排放问题。论述了超细煤粉再燃降低NOx排放技术的几个关键问题。