L NASB型旋流燃烧器结构对锅炉N Ox 排放及燃烧性能的影响

某厂LNASB型旋流燃烧器喷口的结构变化对锅炉燃烧性能及NOx排放影响较大,可使NOx排放降低150mg/m3左右,但会带来尾部CO浓度增加及燃烧高挥发分煤种时二次风喷口容易结渣及烧损变形问题。分析认为,在保证一、二次风速设计的基础上,采用扩锥型一、二次风喷口并将局部浓缩的煤粉浓缩器改为内浓外淡船型煤粉浓缩器,在进一步降低NOx排放的同时,也可缓解二次风喷口的结渣及烧损变形问题。     

新型水平浓淡风低NOx煤粉燃烧器在贫煤锅炉的应用研究

阐述了煤粉燃烧过程中NOx的生成机理，同时介绍了水平浓淡燃烧技术的思路和低NOx排放的原理，利用一种新型的二次风喷口水平摆动的水平浓淡风煤粉燃烧器对一台300MW燃贫煤锅炉进行技术改造，并对影响NOx排放量和飞灰可燃物含量的各种因素进行了现场试验研究。通过试验，得到了一风速，油二次风挡板开度，二次风副风方式，干净人风水平摆角，燃尽风的投运，煤粉火嘴的切换，以及炉膛出口氧量等运行参数对飞灰可燃物含量和NOx排放的影响规律，试验结果表明，水平浓淡燃烧技术能大幅度降低NOx的排放量，同时能够保持较高的燃烧效率及很强的低负荷稳燃能力。     

75 t/h中温分离CFB锅炉增加三层二次风的低氮燃烧改造

分析了影响75 t/h中温旋风分离CFB锅炉NOx排放质量浓度的主要因素,采取增设一层上二次风形成三层二次风、抬高下二次风喷口高度、提高二次风喷口速度和增加二次风率等措施进行低氮燃烧改造。结果表明:NOx排放质量浓度从180 mg/m3左右降低到140 mg/m3左右,2台CFB锅炉每年可以减少NOx排放量44.62 t,且锅炉机械不完全燃烧损失q4降低了1.0%~1.5%。     

水平浓淡煤粉燃烧技术及应用

论述了水平浓淡煤粉燃烧技术的稳燃能力及低NOx排放原理，通过实例考察了水平浓淡煤粉燃烧、二次风配风方式、炉内氧量对NOx排放量的影响，以及水平浓淡煤粉燃烧技术的低负荷稳定燃烧能力。说明水平浓淡煤粉燃烧技术是低负荷稳燃及降低NOx排放的有效方法。     

分级燃烧对NOx排放的试验研究

分级燃烧对高挥发分煤种以及同一煤种的细煤粉的NOx排放的降低效果更显著;对同一煤种,细煤粉飞灰含碳量较粗煤粉低,而且随着分级程度的增加,细煤粉的飞灰含碳量的增加幅度较粗煤粉小;在一次风喷口安装钝体稳燃器时可提高燃烧效率、降低NOx。     

墙式风射流改善煤粉炉内燃烧组织的研究

四角切圆燃烧锅炉在低氮燃烧改造后,主燃烧区为欠氧燃烧,当燃用低灰熔点或低挥发分煤时易引起煤粉贴壁燃烧现象以及水冷壁出现强还原性气氛,导致锅炉高温腐蚀和结渣/结焦。为此提出了墙式风燃烧辅助系统,将二次风在水平方向进一步分级,增加直接进入煤粉射流中下游的墙式风,优化炉内燃烧组织。在某600MW锅炉热态运行下,进行有无墙式风的对比性试验,然后进行低灰熔点煤的掺配试验,结果表明:墙式风燃烧辅助系统既提高了一次风射流煤粉着火稳燃能力,又提高了射流中下游燃烧所需氧量,减小实际切圆,有效解决水冷壁高温腐蚀和结焦问题。在锅炉安全运行下,燃用低灰熔点银南煤与银北煤的最大安全掺配比为9:1,降低了燃煤发电成本,还在一定程度上降低了NOx排放量。     

二次可控燃烧技术在四角切圆锅炉上的应用

针对目前国内四角切圆煤粉锅炉在实际运行中NOx的排放量较高的现象,采用数值模拟方法以某电厂300 MW四角切圆锅炉为研究对象,通过增加二次可控燃烬风(SCCA)并缩小主燃区二次风喷口面积的方法来控制电厂NOx的排放。比较了不同SCCA的风率对锅炉内的燃烧情况及锅炉出口的氧量、出口烟温及出口NOx排放量等的影响。结果显示,在一定范围内,增加SCCA风率,炉膛出口NOx排放量降低,但同时出口氧量及烟温会升高。为了进一步优化低氮燃烧效果,对SCCA喷口的位置进行了进一步的研究,发现SC-CA喷口在距离顶一次风喷口5～8 m位置时,减排NOx的效果最佳,同时还能保证炉膛出口的其他参数不发生大的变化。     

贫煤空气分级燃烧NOx排放特性试验研究

采用煤粉燃烧自维持一维试验炉研究了低挥发分贫煤空气分级燃烧和NOx排放特性,重点研究了空气分级深度、分级燃尽风喷口位置对贫煤燃烧NOx排放的影响,探索能够实现低NOx排放的空气分级燃烧布置方式。结果表明:随着主燃区过量空气系数αM减小,炉膛出口NOx质量浓度逐渐降低,当αM为0.70时NOx还原效率可以达到33.1%;随着分级燃尽风位置比Ms增加,煤粉颗粒在还原区内停留时间延长,炉膛出口NOx质量浓度进一步降低,并存在一个最佳分级燃尽风位置比;当αM为0.85时,最佳分级燃尽风位置比Ms为0.47,对应的炉内NOx还原效率为37.7%。     

40 t/h煤粉预热燃烧锅炉运行和低NOx试验研究

为应对日益严峻的大气污染形势,实现煤粉高效低NOx燃烧,开发了煤粉预热燃烧技术。煤粉首先进入流化床预热燃烧器,与较低当量比的空气发生部分燃烧反应产生热量将自身预热至800 ℃以上,在高温强还原性气氛下析出并脱除部分燃料氮,预热后的燃料随后进入煤粉炉炉膛,在炉内通过分级配风进一步控制NOx生成。某40 t/h煤粉预热燃烧锅炉工业试验结果表明:该锅炉可实现高效运行和低NOx排放的协同控制;锅炉NOx排放质量浓度随锅炉负荷的提升而逐渐升高,提高内二次风比例和延迟三次风配入等手段均有利于降低NOx排放质量浓度;二次风当量比在0.4左右时NOx排放质量浓度最低;锅炉热效率可达到93.08%,在50%~100%负荷范围内可实现NOx原始排放质量浓度≤119 mg/m3（φ(O2)=6%）。     

300 MW 机组切圆燃烧锅炉低氮燃烧改造

针对某电厂300 MW机组锅炉NOx排放浓度较高问题,采取采用低NOx煤粉燃烧器、设置合理的分离燃尽风、改进三次风燃烧器及紧凑式燃尽风(OFA)喷口、预置水平偏角的辅助风喷口(CFS)等措施对其进行了低氮燃烧改造。改造后在减温水量无明显增加的情况下,过热、再热蒸汽温度保持稳定,同样过量空气系数下,NOx排放浓度降低30%左右,锅炉飞灰可燃物、炉渣可燃物均有不同程度的降低,锅炉燃烧效率有所提高。     

空气动力特性对旋流燃烧器性能影响的研究

对LNASB燃烧器和HT-NR3燃烧器进行了冷态空气动力场测试,分析了回流区形态、尺寸、位置及射流扩展角等参数对燃烧器性能的影响,指出在一、二次风气流之间建立环形回流区有利于推迟二次风的供给时机,抑制NOx的大量生成,并利用二次风保护燃烧器喷口及附近水冷壁不发生烧损和结渣,同时降低着火热,促进煤粉提前着火,确保燃烧器的稳燃性能。     

Studying the Aerodynamics of the TPP-210A Boiler Furnace When It Is Shifted to Operate with Dry-Ash Removal and Vortex Fuel Combustion

To reduce the amount of nitrogen oxide emissions and achieve more reliable operation of the TPP-210A boiler, a process arrangement for firing Grade TR Kuznetsk coal that involves using straight-flow burners and shifting the boiler from slag-tap to dry-ash removal is developed. Owing to a large burner downward slope angle and special arrangement of burners and nozzles, four large vertical vortices rotating in opposite directions are produced in the furnace lower part, as a result of which the combustion products dwell for a longer period of time in the burning zone and more complete fuel combustion is achieved. For verifying the operability and efficiency of the proposed combustion arrangement, investigations on a boiler furnace physical model were carried out using a technique for visualizing fuel jets and secondary and tertiary overfire air jets. The fuel jet temperature boundaries in the course of jet propagation in the furnace model are also determined. The study results have shown that staged fuel combustion will be set up with using the proposed arrangement of burners and nozzles. In addition, large vertical vortices produced in the furnace lower part will help to achieve more efficient use of the dry bottom hopper heating surfaces, due to which lower coal combustion product temperature in the furnace upper part and smaller content of combustible products in fly ash will be obtained. Owing to low values of air excess factor at the pulverized coal burner outlet and gradual admission of air into the vortex zone through a few nozzles with intense inner recirculation of combustion products to the jet initial section, staged combustion of pulverized coal and low nitrogen oxide emissions will be secured. Owing to expansion of fuel jets, a rapid growth of mass in the fuel jet is achieved, which is obtained both due to ejection of the jet itself and due to forced admission of hot fuel gases from other jets. Investigations carried out on the physical model have confirmed that the proposed combustion arrangement features high efficiency and that a low content of nitrogen oxides in flue gases is obtained.     

660 MW超超临界旋流对冲燃煤锅炉二次风配风方式对NOx分布影响的数值模拟

为了研究二次风配风方式对NOx生成的影响,针对某电厂660 MW超超临界旋流燃煤锅炉,利用Ansys软件数值模拟研究了二次风配风方式对NOx生成规律。数值模拟的结果与现场实际情况较吻合,验证了数值模拟结果的有效性,主要结论有：炉膛燃烧器区域是NOx的主要生成区;在第1层和第2层燃烧器之间区域NOx浓度较高,然后沿炉高方向NOx浓度逐渐降低;随着燃尽风量的增加,炉内高度方向各个截面的NOx平均浓度降低;随着燃尽风量增加,炉膛出口截面NOx浓度逐渐降低,但下降量逐渐减少。     

六角切圆锅炉低氮燃烧器改造前后污染物排放特性研究

为了研究褐煤燃烧六角切圆锅炉低氮燃烧器改造后污染物排放及燃烧稳定性问题,笔者采用数值计算和现场试验相结合的方式对燃烧器改造前后CO浓度、NOx浓度进行了对比分析,对锅炉水冷壁四周出现较严重的结渣问题提出了相应的解决措施。分析结果表明：燃烧器改造后的CO浓度比改造前高,NO浓度比改造前降低了很多;煤粉在还原性气氛较强下、融化温度较低时会导致水冷壁出现结渣。建议增强燃烧器区域的氧量,可减轻结渣的形成。     

Analysis on Frequent Flameout of HG- 1025/18.2- YM6 Boiler

Based on reason analyses for frequent flameout of HG- 1025/18.2-YM6 boiler in a given power plant after coal quality variation, major factors such as unreasonable burner structure and inappropriate secondary air distribution were discussed in detail. A new mode of secondary air distribution was introduced to optimize the combustion performance, and a lower burner was retrofitted by increasing the relative distance between the primary air fuel rich-lean nozzles and reducing the size of waist air nozzles as well. As a result, the recirculating zone became more stable and the burner＇s combustion stability was improved. Practical operation shows that the modifications are so effective that the flameout problems caused by instable combustion never occur in operation.     

切向燃烧锅炉一次风逆向偏转燃烧技术的应用研究

本文分析介绍了一次风逆向偏转燃烧技术的实施方法及现场改造应用实绩。数值计算与试验结果表明，四角切向燃烧锅炉采用本项技术能够提高火焰稳定性，减小炉膛出口水平烟道两侧的烟温偏差，并能抑制炉膛结渣与高温腐蚀。     

解决六角切圆锅炉结渣问题的研究及工程应用

针对某六角切圆燃烧煤粉锅炉存在的水冷壁及炉膛出口过热器区域结渣问题，借鉴四角切圆锅炉的经验和研究成果，对射流偏转情况和结渣原因进行理论分析，并结合燃烧器区域气固两相流动的PDA(Particle Dynamics Analyzer)冷态模化试验，提出了工程技术改造方案，取得了很好的工程应用效果。研究表明，适当地采用一、二次风同心双切圆形式布置，能够有效地改善炉内的流场分布，从而抑制受热面结渣现象的发生。     

新型旋流燃烧器--花瓣燃烧器的研究与应用

针对旋流燃烧器燃烧低挥发分煤时存在的问题，提出了一种既能起到良好稳燃作用又能降低NOx排放的新型旋流燃烧器——花瓣燃烧器。该燃烧器充分考虑了煤粉气流与高温烟气的迅速强烈混合问题，能在其背流面形成径向和轴向多种回流区，增大进入回流区的煤粉量，有利于低挥发分煤（贫煤和无烟煤）和低负荷运行时煤粉的着火与稳燃，并降低NOx的排放。介绍花瓣燃烧器工作原理，分析其流场特性，论述其优越性。经在某电厂燃用贫煤的210MW机组锅炉中应用，取得了稳燃不结渣的效果。     

新型旋流煤粉燃烧器出口区域气固两相流场的PDA实验研究

针对电站锅炉燃用煤种和负荷多变的问题,提出一种新型的旋流燃烧技术,即利用在一次风管中加装浓缩构件实行煤粉浓淡分离的浓淡旋流燃烧器。采用三维相位多普勒颗粒分析仪（ＰＤＡ）对浓淡旋流燃烧器和双调风旋流燃烧器出口区域两相流场进行了实验研究,得出了两种燃烧器几何结构下气固两相流场和浓度场的分布规律,并且进行了理论分析,证明了浓淡燃烧的优越性。     

大型锅炉煤粉稳燃技术对NOx生成影响的研究

主要研究直流燃烧器与旋流燃烧器的一次风煤风煤粉的稳燃技术（包括烟热回流与煤粉浓淡偏差技术），论述它们对炉内燃与NOx生成的作用，证明它们是稳燃低NOx燃烧器。