循环流化床锅炉炉膛横向温度非均匀性模型研究

随着循环流化床锅炉不断向大型化高参数发展,炉膛截面在尺度上已远超过化工领域的循环流化床反应装置,炉膛内运行参数的横向非均匀性问题愈发突出,尤其是横向温度偏差问题,严重影响锅炉汽水系统安全和高效运行。针对300 MW亚临界三分离器循环流化床锅炉燃烧系统建立二维整体小室模型,模型以分离器为回路单元将截面划分为3个并联的小室,包括炉内气固流动模型、密相区气固横向扩散模型、稀相区气固横向扩散模型、燃烧模型及传热模型等子模型。模型计算和实炉测试结果显示,炉膛宽度方向的温度分布存在明显的不均匀性,炉膛中间小室温度高于炉膛两侧小室,并且温度偏差沿床高方向一直存在。稀相区扩散系数的取值对温度横向分布有明显影响,根据模型计算和测试数据结果比较分析,稀相区的扩散系数取值应在0. 006～0. 010 m~2/s。密相区颗粒横向混合扩散作用强烈,改变各个给煤点给煤量分配时,局部浓度变化很快被强烈的横向混合扩散作用消除,因此炉膛横向温度分布受给煤量分布变化的影响较小,与测试结果一致。导致炉膛温度偏差的主要原因是两侧小室内水冷壁面积比中间小室多,使两侧小室温度偏低,通过调整炉内屏式受热面的布置位置,可有效改善温度分布不均的问题。     

“燃煤电站锅炉绿色低碳转型与发展”专题特约主编寄语

<正>在“碳达峰、碳中和”背景下,煤电的使命发生了重要变化,将从主体电源向调节型电源转变,持续发挥兜底保供、调峰调频、应急备用的重要作用,燃煤电站绿色低碳化发展是实现电力行业“双碳”目标的关键环节。燃煤电站的绿色、低碳、清洁转型,对煤电技术创新和煤电高质量发展提出了新的更高要求,激发了能源行业的创新动力,将成为我国能源发展的重要特征。     

循环流化床锅炉灰渣可燃物测试方法研究

对加湿的循环流化床锅炉灰渣可燃物的几种测定方法进行了分析比较，认为传统的灼烧减量法(LOI)和直接测量法(DDM)测量结果偏高，采用热重分析法与光谱联用(TGA—FTIR)修正的TGA测量结果最接近实际值；草酸酸洗干燥后按RS-26—1—83标准采用LOI测量并修正的方法，具有更高的准确度，且可操作性较强。     

排粉机内部气固两相流动特性研究

采用通用计算流体力学软件Fluent对某9-26型排粉机内部气固两相流在出口风速不均匀条件下进行了三维数值模拟.结果表明,排粉机出口固相浓度的不均匀性与相同条件下实际测量结果基本一致;排粉机本身的离心力以及蜗壳内气流的夹带导致固体颗粒向排粉机蜗壳的外侧面、后侧面聚集,该现象可以用于改善排粉机出口的颗粒分离.     

三次风细煤粉再燃脱硝技术的可行性

对于我国为数众多带中储式制粉系统的燃煤锅炉,如何将三次风系统进行细煤粉再燃技术改造以降低NOx的排放是一个重要课题。给出了多种实现三次风细粉再燃脱硝的措施和方法,进行了细致的技术分析,并讨论了再燃脱硝技术开发时必须注意的若干问题。分析结果表明,将三次风系统进行综合改造后形成的三次风再燃脱硝技术,在燃用高挥发分烟煤和褐煤时是可行的。     

CFB密相区床料粒径分布对其横向扩散影响的CPFD模拟

该文运用基于计算颗粒流体力学(computational particle fluid dynamics,CPFD)方法的barracuda 17.0软件,对尺寸为900mm×100mm×1200mm的准三维流化床的密相区大颗粒扩散行为进行模拟试验。模拟中,主要考虑在不同流化风速与不同示踪颗粒粒径的条件下,床料粒径分布对密相区中颗粒横向扩散系数的影响。模拟结果显示,宽筛分床内不同粒径颗粒分布十分均匀,无明显分层现象。流化风速及平均粒径相同条件下,单一床料粒径条件下得到的颗粒横向扩散系数略大于宽筛分条件下得到的结果;流化风速相同但床料平均粒径不同条件下,床料平均粒径为1 050μm床内获得的颗粒横向扩散系数要小于床料平均粒径为600μm床内得到的结果。     

飞灰快速水化团聚颗粒的热态磨耗研究

利用热态磨耗实验台研究快速水化团聚颗粒在流化床中热态条件下的磨耗特征.研究表明,飞灰团聚用水量、添加剂用量和流化速度是影响飞灰团聚颗粒磨耗速率大小的关键因素.随着流化速度的降低和添加剂用量的提高,团聚颗粒的磨耗速率降低.飞灰团聚用水量在40%左右时,团聚颗粒磨耗速率最低.亦即在上述条件下团聚颗粒在流化床中停留时间相对较长,进而飞灰碳降低的幅度和自由氧化钙的利用率可能较大.     

Numerical simulation of oxy-coal combustion for a swirl burner with EDC model简

The characteristics of oxy-coal combustion for a swirl burner with a specially designed preheating chamber are studied numerically. In order to increase the accuracy in the prediction of flame temperature and igni- tion position, eddy dissipation concept （EDC） model with a skeletal chemical reaction mechanism was adopted to describe the combustion of volatile matter. Simulation was conducted under six oxidant stream conditions with dif- ferent OjN2/CO2 molar ratios： 21/79/0, 30/70/0, 50/50/0, 21/0/79, 30/0/70 and 50/0/50. Results showed that 02 en- richment in the primary oxidant stream is in favor of combustion stabilization, acceleration of ignition and increase of maximum flame temperature, while the full substitution of N2 by CO2 in the oxidant stream delays ignition and decreases the maximum flame temperature. However, the overall flow field and flame shapes in these cases are very similar at the same flow rate of the primary oxidant stream. Combustion characteristics of the air-coal is similar to that of the oxy-coal with 30% 02 and 70% CO2 in the oxidant stream, indicating that the rear condition is suitable for retrofitting an air-coal fired boiler to an oxy-coal one. The swirl burner with a specially designed preheating chamber can increase flame temperature, accelerate ignition and enhance burning intensity of pulverized coal under oxy-coal combustion. Also, qualitative experimental validation indicated the burner can reduce the overall NOx emission under certain 02 enrichment and oxy-coal combustion conditions against the air-coal combustion.     

不同煤焦微观表征及其对燃烧反应性的影响

从时间尺度和放热量来看,焦炭的反应在煤的整个燃烧过程中占有主导地位,而煤焦的微观结构与燃烧反应性有很大的关系,因此有必要进一步研究其影响因素和关系.本次研究选取了22种样品(涵盖了无烟煤、烟煤、贫煤、褐煤、煤泥和气化细渣)进行实验,用XRD对煤焦的微观晶体结构进行测量,用TGA对煤焦的燃烧反应性进行测量,从统计上研究不...     

海水西调用于火力发电的研究

分析了海水由渤海西调用于冷却我国北方众多的空冷火电机组的可行性.计算表明,如果全部利用海水来冷却我国已投运和将投运的空冷火力发电机组,则每年可以节省标煤近800万t,减少CO_2排放2000多万t,同时能够向当地大气蒸发水汽10亿多t,获取粗盐3 000万t以上,经济与生态效益显著.海水西调远期效益包括缓解我国西北土地荒漠化现象,增加可利用土壤面积,降低沙尘暴发生频率等.