130 t/h四角切圆煤粉炉低氮燃烧改造的试验研究及数值模拟分析

运用试验研究及数值模拟方法,分析了130 t/h四角切圆煤粉炉进行低氮燃烧改造后,空气分级对炉内火焰特性、NO_x排放和灰渣结焦的影响。研究表明:分离燃尽风(SOFA)比率为24. 8%时,燃烧器区域的平均燃烧温度下降120℃,SOFA风上部的烟气温度上升80℃;改造后锅炉NO_x排放量下降了36. 4%; CFD数值模拟与NO_x实测排放的相对误差在±5%以内,证明了数值模拟的可靠性;随着SOFA比率的增大,燃烧器上部火焰切圆直径增大,较高温度下灰中结焦液体含量增多,反映了炉内SOFA风上部炉壁更易结焦,这与实际情况相符。     

山西无烟煤空气分级燃烧NOx排放特性试验研究

采用自建的20 kW煤粉燃烧自维持一维试验炉系统进行了山西无烟煤空气分级燃烧和NO_x排放特性试验。结果表明:该系统能够实现煤粉气流在炉内自维持稳定燃烧,可有效地模拟煤粉锅炉炉内的流动、燃烧以及NO_x生成的全过程;单级空气分级燃烧时,增加空气分级深度有利于提高NO_x还原效率,NO_x还原效率最高可达51.7%;随着空气分级深度的增加,最佳燃尽风喷口位置向上偏移;通过合理配置燃尽风喷口位置及燃尽风量比例,多级空气分级燃烧时的NO_x还原效率将高于单级空气分级燃烧,可达60%。     

切向燃烧电站锅炉采用综合空气分级燃烧技术的数值研究

切向燃烧的电站锅炉将水平浓淡低NO_x燃烧器与顶部燃尽风同时使用,即综合空气分级燃烧技术,可有效地降低NO_x排放。对350 MW电站锅炉数值计算结果表明:常规直流煤粉燃烧器改造成低NO_x燃烧器,可降低NO排放浓度7%;对于同一种燃烧器采用OFA可降低NO排放浓度9%;同时使用低NO_x燃烧器和OFA,可降低NO排放浓度18%。水平浓淡低NO_x燃烧器与周界风偏置等设计,在提高燃烧稳定性、预防炉壁结焦腐蚀等方面有诸多优点。对造成的飞灰含碳量增加,本文给出了合理的指导建议。     

四角切园煤粉锅炉局部富氧燃烧技术仿真研究

某公司170t/h四角切圆煤粉锅炉运行过程中发现排烟飞灰含碳量及NOx浓度高、煤粉燃烧效率低、炉堂壁易结焦等问题,为此在浓淡燃烧技术的基础上提出用富氧风作为炉顶燃尽风和贴壁风的分级燃烧新思想,借助Fluent仿真软件,对工况前后煤粉锅炉炉内速度场、温度场及煤粉颗粒轨迹进行数值仿真计算与调整。结果表明,调整后的四角切圆煤粉锅炉采用富氧局部助燃技术,可有效改善炉内动力场特性,提高炉内燃烧的稳定性能,对降低NOx的排放浓度有着非常积极的作用。     

制粉系统运行方式对锅炉NO_x排放特性影响的试验研究

以某660 MW超超临界机组锅炉为研究对象,通过现场试验方法,研究了制粉系统运行方式,如煤粉细度、一次风量、磨煤机出口温度、煤粉分配均匀性及磨煤机组合方式等对锅炉出口NO_x排放特性的影响规律。结果表明:煤粉细度对NO_x排放浓度影响较大,煤粉粒径越小,NO_x排放浓度越低;随着磨煤机入口风量的降低,NO_x排放浓度呈先降后增的趋势;磨煤机出口煤粉分配偏差的改善使主燃烧区的热负荷更均匀,从而抑制了NO_x的生成;提高磨煤机出口风粉温度,NO_x生成量增加,排烟温度降低;而磨煤机的组合运行方式通过改变炉内的燃烧状态和温度分布来影响NO_x的生成量。     

600 MW切圆锅炉LNCFS系统低NO_x燃烧特性数值研究

通过数值模拟研究了不同燃尽风配风方式对600 MW四角切圆锅炉炉内流动、燃烧以及NO_x生成的影响。结果表明,采用LNCFS深度空气分级低NO_x燃烧系统,NO_x排放量可控制在400 mg/m~3(6%O_2)以下,较好地抑制了燃烧过程中NO_x的生成。深度空气分级燃烧方式主要通过抑制主燃区内挥发分NO_x的生成来控制最终的NO_x排放,但对焦炭燃尽后期NO_x生成影响较小。伴随剩余煤粉的燃尽,NO_x生成量又有所反弹,影响了炉膛出口最终的NO_x排放量。     

循环流化床低热值煤—高热值煤粉动态复合燃烧污染物排放特性

为研究循环流化床(CFB)锅炉复合燃烧模式下的负荷动态变化特性及污染物排放特性,以240 t/h循环流化床锅炉为研究对象,开展了低热值煤—高热值煤粉动态复合燃烧试验,在锅炉给煤口处和二次风口处设置煤粉给入点,分析不同的给煤粉位置、煤粉热值和煤粉与原煤阶跃热量比值对于CO、NO_x和SO_2排放浓度的影响。研究表明,在二次风口处给入煤粉时CO排放浓度较低,NO_x、SO_2排放浓度较高;煤粉热值增加时,两种煤粉送入方式下,CO排放浓度降低,NO_x和SO_2排放浓度有所升高;煤粉与原煤阶跃热量比例增加时,CO排放浓度降低,NO_x、SO_2排放浓度也有所升高。     

四角切圆燃烧锅炉改造工况数值模拟

煤粉再燃是降低NOx排放的一项新技术.借助FLUENT6.1软件平台,采用数值模拟方法对一台容量为35 t/h的四角切圆燃烧锅炉改造前后炉内燃烧过程进行研究.改造前为空气分级燃烧,改造后为超细煤粉再燃燃烧.计算结果表明:改造后在最上面一层一次风喷口的高度区域,形成一个相对低温,低氧的还原性气氛区域一再燃区.再燃降低NOx18.8%,并且与改造前的燃尽效果相当.煤粉颗粒在炉内运动具有很大的随机性,停留时间差异很大.平均而言,煤粉喷入位置越高,停留时间也越短.     

煤粉锅炉降低NO_x排放的仿真研究

为减少煤粉锅炉炉膛出口NO_x含量以达到工业排放要求,以Fluent软件为计算平台,对某公司蒸发量为400 t/h的四角切圆煤粉锅炉炉内速度场、温度场及NO_x浓度场进行仿真研究。结果表明,均等配风为最佳二次风配风方式;均等配风方式下,燃尽风风量占二次风风量为20%是最佳优化工况,最佳优化工况炉膛出口NO_x含量降低了11.50%,且满足炉内燃烧要求。     

300MW四角切圆煤粉锅炉低氮燃烧的数值模拟研究

利用某商业软件对300 MW四角切圆煤粉锅炉炉内流动、传热、燃烧及污染物生成进行了模拟,预测了在现有常规燃烧器与燃烧器在多种改进条件下(主要为不同低位燃尽风率及高位燃尽风的布置高度等)炉内的NO_x生成情况。模拟结果表明:低位燃尽风率对NO_x的生成有一定的影响;高位燃尽风布置高度对NO_x生成特性有很大影响,随高位燃尽风高度的增大,NO_x整体排放水平和峰值都大幅下降,但高位燃尽风布置高度存在一个最佳值。     

煤粉炉的分级燃烧技术研究

分析了煤粉燃烧过程NOx的形成机制和特点,研究了减少NOx生成量的基本途径和分级燃烧的基本原理,并进行了数值分析。在乌拉山电厂100MW煤粉炉上进行了分级燃烧改造,将以轴向空气分级和径向空气分级为核心的现代低NOx燃烧技术引入了传统的煤粉炉燃烧系统中,考察了炉膛轴向和径向分级风,过量空气系数,锅炉负荷等因素对炉内NOx形成的影响。NOx排放浓度降低了250－500mg/m^3(干烟气,70％O2）。     

燃尽风对燃气锅炉燃烧特性影响的模拟研究

针对某台额定蒸发量为75 t/hπ型燃气锅炉NO_x排放量较高的问题,在过量空气系数为1.2的条件下,采用空气分级低氮燃烧方式对其进行改造,在燃气流量一定的条件下分别对原工况以及5种不同燃尽风风量改造方案下炉内温度分布、氧气及NO_x质量浓度分布进行数值模拟,确定了较优的燃尽风风量占比。结果表明:在NO_x质量浓度最高的区域添加燃尽风,新鲜冷空气加入明显降低了炉膛内高温区域的平均温度,有利于降低NO_x的生成;综合考虑炉膛内温度分布及出口截面NO_x排放质量浓度,燃尽风风量占比为10%的改造方案较优。     

液态排渣煤粉工业锅炉炉内SNCR脱硝技术探讨

介绍了选择性非催化还原脱硝(SNCR)的反应机理以及工艺特点,分析了SNCR脱硝效率的主要影响因素。针对高效低NO_x液态排渣煤粉工业锅炉技术特点,结合SNCR脱硝工艺条件,探讨了煤粉工业锅炉炉内SNCR脱硝技术方案可行性,提出"低NO_x燃烧+SNCR脱硝"技术方案以期达到NO_x低于50 mg/m3的超低排放要求。     

燃煤电站锅炉烟气脱硝改造及运行分析

以国内某电厂7台煤粉锅炉实现超低排放为指标进行燃煤电站烟气脱硝改造,采用低NO_x燃烧技术和炉后选择性催化还原技术相结合的工艺,对煤粉锅炉燃烧方式、SCR脱硝系统、引风机等进行设计改造,研究了空气过量系数、反应器温度、氨氮摩尔比等对脱硝效率的影响,并对改造后系统进行调试。结果表明,温度控制在360℃附近,过量空气系数在0.9～1.0之间,氨氮摩尔比为1.2时,SCR脱硝效率达到90%以上,烟气出口NO_x质量浓度在45 mg/Nm~3以下,烟气出口温度为250～280℃之间,符合环保部门的排放指标。     

空气深度分级对低挥发分煤燃烧过程影响的研究

通过数值模拟研究了在一维燃烧炉上燃用低挥发分煤的条件下,空气深度分级和煤粉细度变化对煤粉燃尽过程和NO_x排放的影响,得到了沿炉膛轴线方向上的温度、氧浓度和NO_x的分布,表明空气深度分级后燃烧后期的氧量增加,炉膛温度水平提高,而煤粉细度的提高使得上述效果更加明显,因而燃烧效率提高和NO_x排放降低,并通过实际燃烧试验验证了数值模拟结果.研究结果表明,对燃用低挥发分煤,采用空气深度分级技术和提高煤粉细度的措施,可以同时取得高效低NO_x排放的效果.     

四角切圆燃烧超低NO_x锅炉变负荷特性研究

为了摸清600 MW亚临界机组深度空气分级超低NO_x锅炉变负荷特性及规律,实现防结渣、高效燃烧和超低NO_x排放一体化目标,通过静态和动态特性试验优化后,改造后机组出现的升负荷过程后屏蒸汽超温超压、降负荷过程再热汽温低等问题得到有效解决。通过试验发现:主燃烧器摆角对再热汽温的调节作用由燃尽风上下摆角替代、改变氧量偏置和风门开度可以调整炉膛不同高度下燃烧份额的分配和优化炉内燃烧状态。     

220t/h电站锅炉防结渣改造方案的数值模拟

针对220 t/h锅炉因燃用煤种变化出现较严重的结渣问题,提出了将燃烧器一次风反切的改造方案.用数值模拟的方法对改造前和改造方案在10000/BMCR负荷下的炉内燃烧参数进行研究.通过分析、比较改造前后炉内燃烧的速度场、温度场、氧量场以及煤粉颗粒分布,发现改造后水冷壁的结焦趋势小,论证了改造方案的可行性.     

低氮燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及对策

燃煤锅炉采用低氮燃烧技术降低NO_x排放时,容易引起炉膛水冷壁管高温腐蚀。西北某发电公司的锅炉实施低氮燃烧改造后出现了严重水冷壁高温腐蚀并诱发爆管。其原因为煤粉细度过大、一次风率过高,煤粉着火推迟,未燃尽的含硫煤粉颗粒冲刷水冷壁,在高温环境下发生高温腐蚀。通过提高磨煤机出力、优化燃烧器,燃烧状况得到明显改善,解决了水冷壁高温腐蚀问题。     

煤燃烧一维热态试验炉的研制

详细地介绍了煤燃烧一维热态试验炉的结构 ,并在该试验台上进行了煤粉燃烧过程及污染物排放的试验研究。试验结果表明 ,该试验炉对煤粉燃烧过程和控制污染物排放量的研究具有实际应用价值     

300MW等级W火焰锅炉低氮燃烧改造技术的介绍

以某BWB-1025/17.2-M型锅炉为研究对象,考察低氮旋流燃烧器及分级燃烧技术在300 MW等级W火焰锅炉中的应用情况。针对该炉因燃用未设计煤种引起的炉内燃烧恶化,排烟温度上升及NO_x排放量过高等问题,通过优化一次风喷口,提高火焰稳定性;改造调风器,实现火炬径向分层;设置乏气挡板,控制乏气风量,调节一次风速;加装分离式火上风及在下炉膛底部增设分级风,建立炉内分级配风制度。采用上述技术措施改造后,在锅炉50%、75%及100%负荷下进行全面性能考核试验。结果表明,锅炉燃烧效率提高约0.81%,排烟温度恢复至设计水平,NO_x排放量降低15.5%。改造后,节能减排效果显著。