四角切圆燃烧锅炉燃烧和污染物排放数值模拟

借助FLUENT软件平台,对镇海电厂一台200 MW四角切圆燃烧锅炉炉内流动、燃烧,以及污染物NOx的生成进行了三维数值模拟.计算结果表明,整个炉膛空间存在着旋转流场,炉内最高温度出现在燃烧器区域.温度场与各组分浓度分布有着对应关系,高温区对应CO高浓度区和CO2和O2的低浓度区.NOx的生成主要在炉膛的高温区.在炉膛中心,NOx大量生成且沿着炉膛的高度方向,浓度逐渐降低.     

墙式切圆锅炉燃烧过程的数值模拟

为研究墙式切圆锅炉炉内的燃烧问题,采用Fluent模拟软件,分析了炉内的速度场、温度场和NOx的分布规律.结果表明,炉膛燃烧器区横截面的切圆直径随着炉膛高度的增加逐渐增加;在炉膛中心纵截面上,炉内中心温度低于两侧温度,而且随着炉膛高度的增加,温度先增后降,炉壁附近出现局部高温;NO浓度沿高度方向先升后降.     

燃尽风率变化对电站锅炉NO_x排放特性影响的数值模拟

燃尽风率是决定燃尽风技术降低NOx排放量的关键因素.对一300 MW机组四角切圆锅炉炉内煤粉燃烧过程进行了不同燃尽风率条件下的数值模拟.分析研究了燃尽风率对炉内温度、O2、CO浓度分布、 NOx排放特性和飞灰含碳的影响规律.分析结果表明:随着燃尽风率的增加,炉内温度水平会降低,在煤粉燃烧区域氧浓度降低,CO浓度升高,炉内NOx浓度明显下降,炉膛出口NOx排放量线性降低;在燃尽风率为5.5%到8.5%之间时,燃尽风率增大飞灰含碳量降低,当燃尽风率增大到8.5%以上时会引起飞灰含碳量的升高.     

改造后的低氮燃烧器燃烧调整试验

为保证改造后锅炉的燃烧稳定性、经济性和NOx排放量,针对改造后锅炉进行热态燃烧调整试验研究。针对某电厂520t/h贫煤锅炉NOx排放量高的问题,提出锅炉低氮燃烧器的改造方案,并在改造后的锅炉上进行冷态及热态燃烧调整试验研究。试验结果表明:采用设计的空气分级水平浓淡低氮燃烧器后,冷态炉内动力场正常,炉膛出口折算到标准状态下,6%氧含量的NOx排放浓度由改造前的900mg/Nm3,降低至414.69mg/Nm3,NOx排放量降低50%,锅炉效率降低小于0.4%。目前,该锅炉能够长时间满出力运行,炉膛出口NOx排放量始终不大于480mg/Nm3。     

350MW燃煤锅炉燃烧过程和NOx排放的数值研究

采用IPSA两相流动模型、煤粉燃烧综合模型以及后处理的NOx生成模型,对一台350MW锅炉煤粉燃烧过程和NOx排放进行了数值计算,得出了炉内燃烧器区域以及炉膛出口的烟气温度场和燃烧产物的组分浓度分布．炉膛出口处模拟结果与锅炉热态试验数据进行了比较,两者吻合情况较好．另外,重点分析了炉内煤粉燃烧过程和NOx排放沿燃烧器出口中心线和炉膛高度方向上的生成规律,得出了NOx的主要生成区域,并指出了降低NOx排放的控制技术．     

液态排渣炉燃烧过程的数值模拟

针对一台液态排渣旋风炉在不同配风方案下炉内燃烧过程和NOx分布进行三维数值模拟分析,建立液态排渣旋风炉内的流动和燃烧的数学模型,针对近壁燃烧的情况采用trap方式对炉内随气流运动的颗粒进行壁面捕捉.计算结果详细描述炉内的流场组织、温度场、氧气质量分数及不同配风情况下的NOx分布情况,并与该炉运行实验数据进行比较验证.计算结果显示,3种配风方式下液态排渣炉的燃烧均较为完全;相比较其他配风方式而言,分级配风方式下燃烧温度场分布更为均匀,顶部旋流二次风和切向二次风的共同作用加强了炉内气流的扰动,强化了炉内燃烧,使得整个炉膛的温度水平均维持在较高温度段,能够提供足够高温的烟气以满足裂解要求;同时下2层二次风强化了炉内水煤浆颗粒的燃烧,能够更好的抑制NOx的生成,采用分级配风方式下炉膛出口NOx质量浓度可低至684mg/m3,可以有效减少NOx排放.     

600MW机组中心给粉旋流燃烧技术改造试验研究

使用中心给粉旋流燃烧技术,对600MW机组锅炉的燃烧系统进行改造,实现燃料的浓淡燃烧及空气在径向和轴向的分级。对旋流燃烧器二次风挡板和叶片进行了优化选取试验,探究炉内的结焦问题。对不同燃尽风量和氧量条件下的燃烧过程进行了试验研究,研究结果表明,改造后NOx排放量明显降低了30%~40%,而且通过对回流区起点位置的推迟,解决了炉内的结焦问题。     

液化气锅炉富氧燃烧的数值模拟及实验研究

首先对炉内燃烧过程的各种数学模型进行了综述及分析,找出了适合液化气锅炉的数值模拟方法。在此基础上,运用计算流体动力学软件对液化气锅炉的燃烧过程进行了数值模拟,得到了不同空气氧含量时炉内温度场、组分浓度场及NOx的生成及分布情况。找出了温度场与组分浓度场及NOx浓度场的对应关系,以及锅炉的燃烧效率及NOx排放量随氧含量的变化关系。最后对液化气锅炉富氧燃烧过程进行了较为详尽的实验研究。计算结果与实验数据对比表明,两者基本吻合。本文研究对富氧燃烧设备的工程设计具有理论及实用价值。     

水平浓淡燃烧器减轻炉内结焦的机理分析

锅炉燃烧劣质煤时易产生的问题是燃烧效率低、燃烧不稳定易灭火、炉内易结焦、高温腐蚀及大气污染严重。直流浓淡燃烧器能够形成高浓度煤粉 ,具有稳定燃烧、降低 NOx 和 SOx 排放量的优点。垂直浓淡 ( PM、FW)燃烧器在运行中易出现结焦和高温腐蚀问题 ,而水平浓淡燃烧器却能防止炉内结焦及高温腐蚀的产生。本文通过双通道直流浓淡燃烧器的工作原理及应用的实例加以论述水平浓淡燃烧器在防止结焦方面比垂直浓淡燃烧器优越     

煤种变化对超细粉再燃降低电站NO_X排放量的影响

使用Fluent6软件对河北某电厂300MWW火焰炉中的常规燃烧和超细粉再燃的燃烧的NOx排放进行了数值模拟．研究表明,超细粉再燃还原技术对降低300MWW火焰炉燃烧NOx排放量有显著效果,当质量为初始燃料的10％左右的寿阳贫煤的超细粉作为再燃燃料送入折焰角出口处时,脱除率为1／2～2／3;高于采用厂用混合煤粉的脱除率．     

混烧锅炉富氧燃烧的数值模拟

富氧燃烧会对煤粉和高炉煤气混烧锅炉炉内的燃烧特性产生重要影响。以130 t/h煤粉和高炉煤气混烧锅炉为研究对象,采用Fluent流体力学软件,对助燃气体（O_2/N_2）在3种不同氧气体积百分数（21%,23%,27%）工况下煤粉和高炉煤气混烧锅炉炉内的燃烧过程进行数值模拟。模拟得到3种工况下：炉内的温度场分布,烟气流场特性,火焰长度。模拟结果表明：随着氧气浓度的增加,燃料着火速度更快,燃烧更稳定,出口烟温逐渐降低,炉内烟气流速逐渐减少,强化了炉内传热效果,提高了锅炉热效率。     

300MW燃煤锅炉NO_x排放特性试验研究

以某电厂一台300 MW燃煤锅炉为研究对象,在改变锅炉运行负荷、烟气含氧量、配风方式和磨煤机组合方式等情况下,测定了锅炉尾部烟道NOx排放浓度,分析了锅炉燃烧调整对NOx排放的影响。结果表明:在额定负荷下,NOx排放浓度倒塔配风时最低,正塔配风时最高,且均等配风和倒塔配风的NOx排放浓度与烟气含氧量存在一个最佳点;合理调整磨煤机组合方式可有效降低NOx排放;通过锅炉燃烧调整,在保证机组的安全性和经济性不受较大影响的情况下,大幅度降低NOx排放浓度是可行的。     

1 000 MW塔式锅炉炉内燃烧特性的数值模拟

利用FLUENT软件对某1 000 MW塔式锅炉的燃烧过程进行了数值模拟。结果表明:在额定工况下,温度在炉膛内呈左右对称分布,高温区出现在燃烧器区域的中上部;锅炉冷灰斗区域的温度最低;沿射流方向靠近下游水冷壁处的温度高、氧浓度低,在运行中要注意下游水冷壁区域的结渣情况。     

燃煤锅炉掺烧卡车轮胎粉末的数值模拟研究

为了分析掺烧橡胶燃料对燃煤锅炉的影响,采用烟煤,用卡车轮胎粉末作为主要掺烧对象,掺烧比例分别为20%,40%,60%。根据Fluent模拟结果,绘制了4个工况下锅炉中部宽度方向上的温度及NOx分布云图,以及高度方向相应的折线图,得到了煤粉和卡车轮胎粉末混燃时锅炉内温度分布及污染物生成情况。研究表明,随着卡车轮胎粉末掺烧比例的扩大,炉膛中心温度逐渐增大,炉膛出口处的NOx排放量逐渐增大。     

Numerical and experimental investigation on emission performance of a fuel staged combustor

The low NOx emission technology has become an important feature of advanced aviation engine.A wide range of applications attempt to take advantage of the fact that staged combustion under lean-premixed-prevaporized(LPP)conditions can significantly cut down emission and improve combustion efficiency.This paper proposes a scheme with fuel centrally staged and multi-point injection.The mixing of fuel and air is improved,and the flame temperature is relative low in combustion zone,minimizing the formation of nitrogen oxides(NOx),especially thermal NOx.In terms of the field distribution of equivalence ratio and temperature obtained from Computational Fluid Dynamics(CFD),a chemical reactor network(CRN),including several different ideal reactor,namely perfectly stirred reactor(PSR)and plug flow reactor(PFR),is constructed to simulate the combustion process and predict pollution emission.The influences of the pilot equivalence ratio and percentage of pilot/main fuel on NOx and carbon monoxide(CO)emission were investigated by CRN model.The effects of the pilot fuel and primary fuel on pollution emission were investigated experimentally.Finally,the effects of pilot equivalence ratio and pilot fuel proportion on NOx emission were discussed in detail by comparing predict of CRN and experimental results.     

柴油机燃用生物柴油的排放特性实验研究

用一汽无锡柴油机厂生产的4CK涡轮增压直喷柴油机进行台架试验,研究燃烧纯柴油、20％生物柴油＋80％柴油、纯生物柴油（分别记作D、B20和B100）3种按体积比配制的混合燃料后,发动机CO、HC、NOx和烟度的排放规律。试验结果表明,随着掺烧生物柴油比例的增加,CO、HC比排放量下降,NOx比排放量增加,烟度无明显变化。     

Visualization of 3-D temperature distribution in a 300 MW twin-furnace coal-fired boiler

Until now, it has been difficult to obtain on-line three-dimensional (3-D) temperature distribution information which can reflect the overall combustion condition in the furnace of a coal-fired power plant boiler. A combustion monitoring system is intro-duced which can solve the problem efficiently. Through this system, the 3-D temperature distribution in a coal-fired boiler furnace can be obtained using a novel flame image processing technique. Briefly, we first outline the visualization principle. Then, the hardware and software design of the system in a 300 MW twin-furnace coal-fired boiler are introduced in detail. The visualization of the 3-D temperature distribution in the twin-furnace boiler is realized with an industrial computer and the Distributed Control System (DCS) of the boiler. The practical operation of the system shows that it can provide valuable combustion information of a furnace and is useful for the combustion diagnosis and adjustment in coal-fired power plants.