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。     

运行氧量对700MW四角切圆锅炉低NO_x燃烧特性的影响

对一台700 MW四角切圆煤粉锅炉不同运行氧量时的炉内流动、燃烧、传热与污染物排放特性开展了数值模拟研究,数值模拟结果与测量值较符合。研究结果表明:运行氧量降低,煤粉燃尽被延迟,炉膛火焰中心上移,屏底烟气温度上升,主、再热蒸汽温度上升,且主蒸汽与再热蒸汽的温度偏差减小;变氧量运行没有改变主燃区的强还原性气氛,运行氧量降低时,炉膛出口NOx排放量明显减少;排烟热损失和风机电耗降低,其对机组经济性的影响大于机械和化学不完全燃烧热损失略微增加的影响,机组供电煤耗降低。     

燃烧器上摆角度对四角切圆锅炉再热蒸汽温度偏差影响的数值模拟

采用燃烧器上摆和附加风上摆角度偏差设置的方法来降低锅炉烟温偏差和再热蒸汽温度偏差。对一台700 MW四角切圆燃烧锅炉不同燃烧器上摆角度条件下的炉内燃烧过程进行了数值模拟,模拟结果与试验值符合较好。燃烧器上摆角度增加,炉内气流的旋转动量矩和屏区入口的残余旋转动量矩减小,水平烟道内烟气速度和温度偏差降低。附加风上摆角度的偏差设置可降低屏区入口的残余旋转动量矩,进而减小烟气速度和温度偏差。燃烧试验表明,燃烧器上摆11°和附加风上摆角度的偏差设置10°可将再热蒸汽温度偏差由20℃左右降低至4℃以下,是一种有效降低烟气和再热蒸汽温度偏差的手段。     

印尼煤掺烧方式对锅炉运行性能的影响

在低氮燃烧条件下对一台700 MW四角切圆锅炉开展了印尼煤掺烧方式对锅炉运行性能影响的试验研究。设计了3种印尼煤与神混煤掺烧方式,测试不同掺烧方式下的金属壁面温度、锅炉效率和NOx排放量,以获得优化的印尼煤掺烧方式。对比结果表明,相比于其他掺烧方式,采用下层燃烧器掺烧印尼煤的方式,过热器和再热器的金属壁面温度、CO和NOx排放量、排烟温度、飞灰含碳量均最低,锅炉效率最高,有利于提高锅炉运行安全性、经济性和环保性能。     

700MW四角切圆锅炉低氮运行特性分析

针对700 MW锅炉主、再热蒸汽温度偏低、蒸汽温度偏差较大以及氮氧化物排放量偏高的问题,开展了低氮燃烧改造,采用三菱基于深度空气分级思想的MACT(Mitsubishi Advanced Combustion Technology)燃烧技术和M-PM(Multiple-Pollution Minimum)低NOx燃烧器,并进行了燃烧优化调整。改造及运行调整后,锅炉主、再热蒸汽温度达到设计值,两侧偏差基本消除,过热器和再热器均无超温风险,NOx排放量低于150 mg/Nm3,锅炉效率有所提高。结果表明,通过低氮燃烧改造和运行优化调整,协同实现了提高锅炉蒸汽温度和降低NOx排放的目的,提高了锅炉的安全、经济和环保性能。