炉内煤粉燃烧一维数学模型及其仿真

为了准确计算炉内煤粉的燃尽率,从研究煤粉粒子的燃烧机理入手,以炉膛内最复杂的燃烧器区域的煤粉燃烧过程为研究对象,通过合理简化煤粉中挥发分和焦炭的燃烧过程,建立了炉内煤粉燃烧沿高度方向上的一维宏观模型,在模型中考虑了煤粉燃烧过程中氧含量的变化,以单个煤粉颗粒燃烧的等密度模型为基础,通过多种煤粉粒径的燃烧过程反映煤粉燃烧的整体过程,推导出计算炉内煤粉燃尽率的显示公式,满足了实时仿真计算的要求。计算结果与实测数据和现有的文献相符,并对结果进行了分析。     

能量分析与一次风煤粉浓度测量

在火力发电厂的锅炉运行中,煤粉燃烧器的一次风煤粉流量的均匀性对锅炉的安全经济运行起着重要的作用。一次风煤粉浓度的准确测量一直是工程技术上的前沿问题,尤其是对乏气送粉锅炉进行煤粉浓度监测更是缺乏有效的方法。通过对一次风气流与煤粉颗粒混合过程的分析,从开放系统的能量方程出发,确立了乏气送粉锅炉一次风煤粉浓度的测量方法,并成功应用于生产实践,为一次风煤粉浓度在线监测提供了新的途径。     

煤粉气流强迫点火特性试验研究

在一座小型煤粉燃烧试验台上,对不同条件下,两种煤粉气流的强迫点火特性进行了试验研究。结果表明,用火炬引燃煤粉气流,存在一个对应于最低煤粉浓度的最佳点燃速度;煤粉气流的着火界限主要受初始温度、点火源温度、煤种和煤粉细度的影响;提高煤粉气流的初始温度、点火源温度和煤粉细度均可使着火范围变宽,挥发份含量高的煤种点火容易。在相同条件下,直流煤粉气流比旋转煤粉气流容易点燃。     

煤粉预热燃烧原理分析与实验研究

针对我国电站用煤品质下降和煤质多变的现状,提出了煤粉预热燃烧的新型技术理念。该技术的核心是快速预热煤粉气流并保持恰当的风/粉比例,通过自动控制装置调节预燃室中的负压程度使得一次风粉射流卷吸适量高温烟气来预热煤粉气流帮助燃烧。     

煤粉直接点火燃烧器技术及其进展

煤粉直接点火燃烧器应是我国电站煤粉锅炉燃烧器改进的主要方向,提出把直接点火技术与稳燃技术结合设计直接点火燃烧器的思路,对该类燃烧器做了较合理的分类。指出了少油煤粉直接点火燃烧器及无油煤粉直接点火燃烧器两大系列燃烧器发展状况及存在的问题,并指出目前应大力开发无油煤粉直接点火系列燃烧器,对电站锅炉煤粉直接点火燃烧器的研究有指导意义。     

200MW机组锅炉高温空气煤粉直燃技术工程应用试验研究

高温空气煤粉直燃技术是采用中频感应将少量空气瞬间加热到1000℃左右,将高温空气引入到煤粉直燃燃烧器中心点燃少量煤粉,再分级逐渐点燃全部煤粉,实现无油点火。试验结果证明,煤粉直燃燃烧器在冷炉状态下可直接点燃煤粉,使锅炉从冷炉状态下启动,达到机组带70%负荷,全过程无油助燃。     

粗粉分离器性能评价指标分析

给出了评价粗粉分离器性能的主要参数指标,指出存在最佳循环倍率使得粗粉分离器效率最高;分析了煤粉细度对锅炉燃烧的重要影响,指出对煤粉细度的调节性能是评价粗粉分离器的重要指标;分析了煤粉颗粒均匀性指数以及粗粉分离器内部通风阻力作为评价粗粉分离器性能指标的重要性。     

富集型燃烧器的原理与应用

在煤粉稳燃燃烧器的研制过程中,提出了一种新的煤粉燃烧器的着火稳燃机理:通过组织煤粉气流的浓淡分离及浓(小)股煤粉气流的急拐弯,让气粉分离;煤粉射入高温回流区,在这里滞止增浓,升温着火,形成小火焰,并点燃一次风煤粉火焰,即小火点大火的机理.以此为指导,成功地开发了富集型燃烧器及多重富集型燃烧器,并在100～200 MW机组上得到广泛应用.此外,还介绍了在合山电厂中的实际应用情况.     

评价电站制粉系统效率的模糊综合评判方法

指出了现有的大多采用以磨制每吨煤所消耗的电量为基准来评判制粉系统耗电率的不足之处,提出了一种较为客观全面的评价方法－模糊综合评判法,并给出了模糊综合评判模型。不仅考虑到制粉系统的耗电量,还要考虑到磨制出的煤粉的“优劣”情况,如影响着火燃尽行性及不完全燃烧热损失的煤粉细度R90,反映干燥出力的磨出口煤粉温度、原煤的种类和性质,以及制粉系统的金属耗用量,材料耗用量和其它各种费用。新的评价方法使得制粉系统效率能够进行统一评判。     

电厂煤粉粒径、浓度和速度的在线测量技术研究

电厂煤粉管道的运行状况对电厂的安全经济运行有一定的影响,但缺少有效的在线监测手段。该文介绍了结合光脉动法和相关测速法同时在线测量煤粉粒径、浓度和速度的技术和装置。     

NO control in large-scale power plant boilers through superfine pulverized coal technology

Superfine pulverized coal technology can effectively reduce NO_x emission in coal-fired power plant boilers. It can also economize the cost of the power plant and improve the use of the ash in the flue gas. Superfine pulverized coal technology, which will be widely used in China, includes common superfine pulverized coal technology and superfine pulverized coal reburning technology. The use of superfine pulverized coal instead of common coal in large-scale power plants will not only reduce more than 30% of NO_x emission but also improve the thermal efficiency of the boiler.     

乏气送粉锅炉煤粉浓度软测量技术及其仿真研究

锅炉燃烧过程中,喷燃器出口煤粉浓度不均将会导致炉膛火焰中心偏斜,从而引起炉膛气流冲刷后墙及右墙,高温过热器,高温再热器出现局部超温,结焦的现象。因此准确测量各风管中的煤粉浓度并指导调节对锅炉的安全,经济运行非常重要,为此,必须寻找一种简单,高效,实用而且适合工程应用的煤粉浓度测量的方法。对于热风送粉锅炉的煤粉浓度测量,国内外做了大量的研究,并得到了工程应用。本文提出了一种乏气送粉方式下基于气固两相流理论,根据风粉混合前后压力差大小计算粉煤浓度的新方法,并在理论推导的基础上进行了仿真研究,结果表明,煤粉浓度计算值与混合压差呈很好的对应, 说明能量法理论计算公式是适用的。     

中心大速差射流浓缩煤粉方法的研究

本文提出了一种新的煤粉浓缩方法－位于一次风出口处的中心大速差射流方法，并对中心大速差射流的冷态工况进行了实验研究和数值模拟，实验和计算表明，该方法有明显的浓缩煤粉的效果，因此它不仅可以改善煤粉锅炉的燃烧稳定性及降低ＮＯｘ，而且有可能解决当前煤粉浓缩燃烧技术难以解决的煤粉浓度难以控制，后期混合不好，煤粉管易堵塞和磨损以及引发炉内结焦等一系列问题。     

运行参数对锅炉煤粉着火燃烧和飞灰含碳量影响的数值研究

为了达到锅炉的优化运行以保证煤粉气流及时着火和充分燃尽，采用IPSA两相流动模型和煤粉燃烧综合模型，在不同的一次风率和煤粉细度的工况下，对1台350MW锅炉煤粉燃烧过程进行了数值模拟，得出了炉内燃烧器区域以及出口处烟气温度场和燃烧产物的组分浓度分布。分析了一次风率和煤粉细度对煤粉着火燃烧和飞灰含碳量的影响规律，并确定了优化的运行参数。结果表明：一次风率对煤粉气流的着火影响较大，而对出口处烟气温度、氧量以及飞灰含碳量影响较小。煤粉细度对煤粉气流的着火、燃烧以及燃尽均有较大影响。图8表2参9     

超细煤粉燃烧氮氧化物释放特性的研究

通过试验和数值模拟，对超细煤粉在一维热态煤粉炉内燃烧时煤粉粒度、炉膛温度、过量空气系数、煤种等因素对NOx释放特性的影响规律进行了研究。研究结果表明：超细煤粉NOx的排放浓度低于常规粒度煤粉；NOx的排放浓度，随过量空气系数的增加而明显增加；煤种不同，NOx释放规律不同，煤粉超细化后，龙口褐煤的排放量明显减少，晋城无烟煤则变化不大；NOx的排放浓度随温度的升高而升高，但温度升高到一定值后，NOx的排放浓度却呈现下降趋势。以超细煤粉作为再燃燃料，NOx的还原率将比常规粒度煤粉再燃有所提高，褐煤作为再燃燃料时，效果更明显。模拟计算与试验结果较为吻合。图6表2参2     

某电厂220t/h锅炉煤粉燃烧器改造设计方案

为提高某电厂220t/h煤粉锅炉燃烧器低负荷稳燃能力，拟采用浓淡燃烧技术对该炉燃烧器进行改造；下层燃烧器采用水平浓淡燃烧器，上层燃烧器采用上下浓淡燃烧器；为保证低负荷时的主蒸汽温度，上层燃烧器为摆动式燃烧器。     

解聚对贫煤和贫瘦煤燃烧性能的影响

提高煤粉的燃烧性能有利于节约燃料，降低未燃煤粉对环境的污染，降低生铁成本和节约焦煤资源，为此，通过对煤粉进行有效的化学物理解聚以增加煤粉表面含氧量，研究其对燃烧性能的影响，以期为提高高炉喷煤比提供一种安全有效的方法，具有重要意义。     

超浓相火焰燃烧难燃煤探讨

研究表明，煤粉气流着火存在最佳煤粉浓度，在最佳浓度时火焰传播速度和温度可达到最大值，试验得知难燃煤粉气流从喷嘴出口的最佳风、粉重量比接近1.0时着火、燃烧稳定。将一次风粉混合物通过喷嘴前的分离器，分离成超浓和稀淡两股，分别送入炉膛四角内外并列下倾布置的对应喷嘴，形成炉膛中央的浓粉区，近墙四周为富氧淡粉的“风包粉”气流，构成下射“W”形新的切圆旋转燃烧，利于难燃煤及早着火、稳定燃烧、充分燃烬。文中简要介绍燃烧器设计和调控要点     

惯性浓淡旋流燃烧器的原理及其在50t_h锅炉上的应用

在径向浓淡旋流煤粉燃烧器的基础上,本文提出了一种新型燃烧器－惯性浓淡旋流煤粉燃烧器,即在燃烧器一次风通道中加入煤粉浓缩器,并将其置于燃烧器喷口较近的位置,一次风粉经过煤粉浓缩器后,形成了由燃烧器中心向外煤粉浓度由高向低的分布趋势,依靠煤粉颗粒的惯性,将这种分布趋势一直保持到燃烧器出口。针对一台燃用烟煤的５０ｔ／ｈ煤粉炉的特点,给出了该燃烧器的布置,介绍了改造前后的运行情况。     

分级燃烧最佳一次风空气系数的实研究

在一维煤粉燃烧炉上进行了不同煤种、不同细度的分级燃烧试验。实验发现,分级燃烧对高挥发份 煤种以及同一煤种的细煤粉的Nox排放浓度的降低效果更显著,而且在分级燃烧条件下,同一煤种细煤粉的 飞灰含量较粗煤粉低。另外,还得到了不同煤种在分级燃烧条件下的最佳一次风空气系数。图9表2参3