700MW四角切圆锅炉低氮运行汽温特性及优化控制

针对700 MW锅炉低氮运行主、再热蒸汽温度偏低、再热器壁面易超温以及高负荷下升负荷过程中再热蒸汽温度波动大的问题,分析了其原因,并提出了降低运行氧量,减小AA风摆角偏差,和燃烧器上摆角度基准值,调整升、降负荷APC过程的热工系数的优化控制方法。优化后,锅炉高负荷下主蒸汽温度达到设计值,两侧偏差基本消除,再热器壁面13点超温次数减少;中低负荷下,再热蒸汽温度明显升高,偏差减小;高负荷下升降负荷过程中,再热蒸汽温度波动减小。同时,由于降低了氧量,排烟损失减小,锅炉效率有所提高,NOx排放量也降低。这些有效地提高了锅炉机组的安全、经济和环保性能。     

Computation and measurement for distributions of temperature and soot volume fraction in diffusion flames

A combined computational and experimental investigation to examine temperature and soot volume fraction in coflow ethylene-air diffusion flames was presented.A numerical simulation was conducted by using a relatively detailed gas-phase chemistry and complex thermal and transport properties coupled with a semi-empirical two-equation soot model.Thermal radiation was calculated using the discrete ordinates method.An image processing technique and a decoupled reconstruction method were used to simultaneously me...     

燃煤电站SCR脱硝系统机理建模

喷氨量的精确控制是电站选择性催化还原(SCR)脱硝系统的关键问题,控制不当会影响火电厂脱硝效率或氨逃逸形成二次污染,建立准确的SCR脱硝系统动态过程模型是开发先进喷氨控制器的基础。本文通过分析电站工业SCR脱硝催化剂和实验用催化剂与烟气反应特性的不同,对经典SCR脱硝过程反应动力学模型进行了改进,建立了适用于燃煤电站SCR脱硝动态过程的机理模型,并与经典SCR脱硝反应机理模型进行对比,分析了改进模型在变工况时入口NO_x质量浓度、烟气流量等因素剧烈波动时模型特性。结果表明,改进模型计算精度和适应性更好,且在稳定工况和变工况均明显优于原机理模型。     

电站锅炉过热系统分布式传热模型及其应用

根据热量来源将过热系统传递的能量分为屏前/屏后烟气辐射、屏间烟气辐射、炉膛火焰辐射、炉顶管辐射、管屏表面自身辐射以及对流传热6种类型。将屏前/屏后烟气辐射以及炉膛火焰辐射视为烟黑体窗平面的辐射，在此基础上把6种类型的传热归结到一个封闭系统内，进而建立了一种可同时反映各种不均匀性因素的过热系统分布式传热模型。应用模型对某台300MW机组后屏过热器热流分布进行模拟，揭示了各种类型热流的不均匀性和对总传热量贡献的差别。该模型可以用于过热系统的分布式热力计算，并可为过热系统分布参数动态模型的建立提供必要的边界条件。     

混煤燃烧过程中的交互作用:过量空气系数对混煤燃尽特性的影响

在沉降炉上对无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤以及不同配比(25%、50%、75%)混煤开展了过量空气系数对混煤燃尽特性影响的实验研究。结果表明,混煤燃烧中挥发分高的煤对挥发分低的煤存在促进和抑制2种交互作用。"炉外"掺烧方式下,低挥发分煤与高挥发分煤掺混时,抢风抑制作用表现明显;尤其是掺烧75%高挥发分煤时,抢风抑制作用最为显著;提高过量空气系数可以改善贫氧气氛,减弱混煤燃烧中的抢风抑制作用,提高混煤燃尽率。"炉内"掺烧方式下,过量空气系数的增加,交互作用减弱,各单煤的燃烧独立性增强,混煤燃尽率逐渐接近计算线性燃尽率。     

W火焰锅炉低负荷条件下掺烧煤泥的数值模拟

随着煤炭洗选工业的快速发展,其工艺产生的废弃物——煤泥的产量明显上升,而将煤泥掺混到燃煤锅炉中进行燃烧是实现煤泥资源化处置的有效手段之一。通过现场试验与数值模拟相结合的方法,对一台W火焰锅炉在低负荷条件下无烟煤掺烧煤泥的燃烧特性进行了研究,分析了掺烧不同比例(0%、5%、10%、15%、20%、25%)煤泥炉内燃烧及排放特性。结果显示,当煤泥掺烧比例小于20%时,炉内温度水平降低,飞灰含碳量上升,NO_x排放下降;当煤泥掺混比例大于20%时,高挥发分的煤泥提前燃烧对无烟煤后期燃烧产生较大的负面影响,使得无烟煤的燃烧和燃尽过程有所推迟,且混煤燃烧不充分,NO_x排放上升。     

660MW旋流对冲锅炉低NO_x燃烧优化数值模拟

对一台660 MW旋流对冲锅炉在不同层燃烧器组合运行工况下进行了炉内流动、燃烧和NOx排放特性的数值模拟,模拟结果与试验值相对误差小于10%。模拟结果表明:额定负荷时,5层燃烧器运行,停前墙和停后墙同层燃烧器时NOx排放和飞灰含碳量基本相同;停上层燃烧器相比于停中层燃烧器,空气分级效果强化,煤粉颗停留时间增加,NOx和飞灰含碳量分别降低9.5%和9.8%,在锅炉实际运行过程中,停上层燃烧器更有利于降低NOx排放和提高燃烧效率。     

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。     

混煤燃烧过程中的交互作用：机理实验研究与数值模拟

为深入研究混煤燃烧过程中的交互作用机理,在沉降炉上进行了贫煤和烟煤不同配比混煤(贫煤掺混烟煤比例0,25%,50%,75%,100%)燃烧特性的实验研究与数值模拟。结果表明,混煤燃烧过程中易燃煤对混煤燃烧的促进和抑制2种交互作用的竞争决定了混煤的燃烬特性,促进作用表现为烟煤优先燃烧,提高了燃烧初期的局部温度,促进了难燃煤的着火与燃烧;抑制作用则表现为易燃煤抢先燃烧消耗了大量氧气,导致难燃煤燃烧处于欠氧状态,阻碍了难燃煤的燃烧与燃烬。由于煤种差异大,交互作用影响明显,混煤实际燃烬率与计算线性燃烬率差异较大。掺混25%易燃煤时,促进作用在混煤燃烧中占主导地位,燃烬率高于按掺烧比例线性计算得出的计算线性燃烬率;当掺混50%易燃煤时,混煤燃烬率的出现“拐点”;进一步增加至75%时,抑制作用在混煤燃烧中占据主导地位,燃烬率明显降低。混煤燃烧NOx排放量与计算线性NOx计算值比较接近,其随着易燃煤的掺烧比例的增加而线性增加。     

电站锅炉燃烧优化信息库的建立与应用

在1台125 MW无烟煤切圆燃烧锅炉上进行了34个工况的燃烧优化试验.结果表明:当煤质特性较好、锅炉负荷较高时,正宝塔配风、烟气氧量为3%~4%有利于锅炉效率的提高.基于此,采用BP人工神经网络,选取煤的挥发分、发热量、二次风配风和烟气氧量4个有代表性的参数作为输入参数,锅炉效率作为输出参数,建立了表征煤质特性、运行条件与锅炉效率关系的简单适用的神经网络模型.基于该模型,提出了一种简洁的锅炉燃烧优化策略:根据入炉煤的挥发分和发热量,直接获得使锅炉效率最高的二次风配风和烟气氧量,并建立了锅炉燃烧优化信息库.经验证表明:该优化信息库能够有效指导锅炉的燃烧优化.