200MW四角切向煤粉锅炉空气动力场冷态模化和数值模拟

采用冷态等温模化和数值模拟方法对某电厂200 MW燃烟煤的煤粉锅炉炉内空气动力场进行了研究,冷态模化试验结果表明炉内空气动力场偏斜。以k-ε双方程湍流模型对炉内气相湍流流动进行数值模拟,发现锅炉2号角的气流速度在垂直该侧炉墙方向分量较大,对水冷壁产生冲刷。改造后取得良好的运行效果。     

切向燃烧锅炉气流反旋现象试验研究

在冷态模拟试验中,发现切向燃烧的炉膛内存在着稳定的正旋和反旋现象,它与射 流附壁效应相似,属于双稳结构。     

二次风反切对大容量切向燃烧锅炉烟气偏差影响的数值研究

在发展一个三维计算程序的基础上研究了二次风反切对大容量切向燃烧锅炉烟气偏差的影响。数值模型应用在一个不同于次风反切工况下的600MW切向燃烧炉。模型采用空度方法以较好地模拟复杂的屏式过热器结构,采用修正的非均分QUICK格式以有效减小伪扩散的影响,采用标准κ-ε模型为处理湍流。计算结果与试验数据吻合较好。模拟结果表明,烟气偏差成因于炉膛出口的残余旋转;二次风反切在一定程度上能有效地削弱炉膛出口的残余旋转,从而降低水平烟道的烟温偏差,但是过量反切可能会破坏炉内流场,并可能加大烟温偏差。因此必须优化反切角度与反切动量流率。该文认为合理的反切方式应该是无量纲准则数XJ为1左右的配风工况。     

切向燃烧锅炉燃烧器区流场及壁面负压的试验与数值研究

在ＨＧ－２００８／１８．２－ＹＭ２型四角切向燃烧锅炉的冷态模型上,对燃烧器区的流场和水冷壁附近两相邻炉墙的压力进行了实测。实测结果表明：（１）燃烧射流根部压差大,射流两侧的压差明显减小;（２）燃烧器射流的几何轴线与前墙夹角ａ增大时,射流两侧的压差就减小;（３）随顺高宽比（ｈ／ｂ）的增大,面区域相对压力的绝对值增大气流越易贴壁;（４）燃烧器只开１个喷口时,射流偏转比开４个喷口时的小得多。数值仿真验证     

切向燃烧锅炉气流反旋现象试验研究

在冷态模拟试验中,发现切向燃烧的炉膛内存在着稳定的正旋和反旋现象,它与射流附壁效应相似,属于双稳结构。     

四角切向燃烧锅炉燃烧器区流动工况的数值模拟

在大型四角切向燃烧锅炉中,从四角燃烧器喷口喷出的射流总要不可避免地偏离其设计方向。针对造成燃烧器区射流偏转的两大因素:射流自身的卷吸作用、炉内旋转气流对射流的横向冲击作用,采用数值模拟的方法对燃烧器射流进行研究,分析燃烧器射流的开启角度及喷口数对燃烧器区空气动力场的影响,从而为改善炉内工况提供一定的依据。     

发电厂多工况下四角切向燃烧锅炉数值模拟

借助FLUENT软件平台,在5种不同煤种、4种不同配风方式下,对发电厂220 t/h四角切向燃烧煤粉锅炉炉内的流动、传热及燃烧进行了数值模拟。模拟结果表明:炉内最高温度出现在燃烧器区域,随着炉膛高度的增加,温度逐渐降低。不同热值的煤种在燃烧器喷口截面燃烧所得到的平均温度不同,不同二次风配风方式和不同的一次风率都对温度场有着较大的影响。     

四角切向燃烧煤粉锅炉炉内气流组织与数值模拟

四角切向燃烧是我国电站煤粉锅炉广泛采用的燃烧方式。在实际运行中,由于气流在炉膛出口处有残余旋转,造成水平烟道两侧烟气的温度场和速度场分布不均,容易发生气流偏斜,导致火焰贴墙,引起结渣及燃烧不稳定。为了清楚地展示炉内气流分布情况,对四角切向燃烧煤粉锅炉炉内可能出现的几种气流组织工况分别进行了数值模拟,并分析了炉内气流的分布特性,得到了引起气流偏斜、火焰贴墙、结渣及燃烧不稳定的主要因素,为四角切向燃烧的煤粉锅炉内部的气流组织研究及其燃烧调整提供了重要的参考依据。     

四角切向燃烧锅炉炉内气流发生反旋现象的探讨

对处理锅炉灭火问题中发现的锅炉炉内气流发生反旋现象进行了全面的分析和总结,探讨了这种反旋现象的变化特点、影响因素和变化规律并对可以实施的运行手段提出了建议。     

切向燃烧锅炉燃烧器区域旋转气流的实炉试验分析

本文给出了一种定量评估切向燃烧锅炉燃烧器区域气流旋转强度及衰减特性的方法。揭示了旋流结构对旋转衰减速度的影响，使用这种方法对五台运行锅炉燃烧器区域的流场结构进行了评估。评估结果和锅炉的实际运行状态一致。本文的研究对预测炉膛出口的烟气偏差有实际意义     

切向燃烧炉内空气动力场的两个新特性参数

提出采用二次曲线拟合方法得出炉膛横截面上的切向速度分布曲线,利用加权平均的方法得到炉内旋转气流的旋转直径Φｏ提出另一个新的特性参数ＶＷ／Ｖｍ无因次壁面速度;并结合最大切向速度Ｖｍ和炉内气流旋转动量Ｍ来整理试验数据和数值模拟计算结果,较准确地反映切向燃烧炉内空气动力场的情况。     

同心双切圆燃烧器墙式布置锅炉炉内气流旋转特性的数值研究

对六角切圆燃烧锅炉炉内气流的旋转特性进行了数值模拟,将上层燃烧器一、二次风改为同心双切圆布置形式,突出燃烧器出口区域的研究,并与四角锅炉进行对比。研究表明,六角锅炉炉内气流旋转较四角锅炉弱,改进后明显增强,炉膛角部出现的二次旋涡也有所减弱。     

基于CFX的炉内空气动力场的数值模拟研究

利用商用计算流体力学软件CFX,采用k-ε双方程模型,对某四角切圆燃烧锅炉增加分级风进行低NOx技术改造后炉内空气动力场进行了数值模拟。数值模拟结果与试验结果吻合较好,说明该数值模拟方法能够较好地反映炉内真实的流场特性．验证了计算方法及数值模型的正确性及合理性。分析了炉内气流流动特性和水平烟道烟温偏差的形成机理,计算结果为完善锅炉冷热态试验及指导安全运行提供了参考。     

分隔屏布置对四角布置切圆燃烧锅炉水平烟道空气动力场的影响

为改善四角布置切圆燃烧锅炉水平烟道烟气偏差,以某600MW级锅炉为研究对象,就分隔屏布置对其炉膛上部及水平烟道空气动力场的影响进行了冷态模化试验及计算流体力学数值模拟研究。通过分析气流流动特性和水平烟道速度偏差的形成机制,得到分隔屏布置对炉膛上部气流分布及水平烟道速度偏差的影响规律。结果表明:布置分隔屏使得水平烟道内气流相对于无分隔屏时更加贴近壁面,局部区域速度偏差有较大的增加;分隔屏可在一定程度上减小炉膛出口两侧速度偏差,但效果不明显。     

三次风对四角切圆锅炉燃烧和NOx排放的影响

针对国内某热电公司410 t/h四角切圆燃烧锅炉,基于CFD软件平台,对在额定负荷下单磨、双磨和无磨3种不同运行方式炉内的流动、燃烧及污染物生成进行数值模拟计算。计算结果表明,无论是单磨、双磨还是无磨运行,炉内最高温度均出现在燃烧器区域,温度分布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,O2低浓度区。炉膛出口NOx浓度的高低顺序是：无磨最高,单磨次之,双磨最低。其主要原因是单磨运行形成的空气分级燃烧使得主燃烧区达到低氧燃烧,以及三次风含煤粉的再燃作用;双磨运行三次风量和含粉量更多,空气分级作用和再燃作用更强。炉膛出口烟温的高低顺序是：双磨最高,单磨次之,无磨最低。3种运行状态下的燃尽过程中HCN和焦炭N的氧化使得NO在炉膛高度沿程均有上升趋势。工程实践表明,数值计算结果与实际运行数据吻合良好。     

四角切向燃烧锅炉烟道烟速偏差的实验研究与数值模拟

在对600MW四角切向燃烧锅炉进行冷态模化实验的基础上,对四角切向燃烧锅炉内流场及水平烟道内速度偏差进行了数值模拟,分析了炉内气流动特性和水平烟道烟气速度偏差的形成机理,提出了减小水平烟道烟气偏差的措施。模拟结果与冷态实验结果符合较好。     

300 MW四角切圆煤粉锅炉燃烧和NOx排放的数值模拟

运用国际上最先进的TASCFLOW软件平台与大型燃煤锅炉炉膛的数值模拟计算软件COALFIRE,对1台300MW四角切圆煤粉锅炉炉内流动、传热、燃烧及污染物的排放规律进行了数值模拟。结果表明:整个炉膛温度最高的地方出现在燃烧器区域;炉内各组分浓度分布与温度分布有密切的关系;炉膛出口氧量为6.4%左右;NOx的生成主要在炉膛的燃烧器区域,沿炉膛高度浓度逐渐减小。同时也得出了炉内壁面热负荷的分布规律。     

2080t/h四角切圆燃烧锅炉改变配风方式的数值模拟

某电厂2080 t/h四角切圆锅炉长期存在着分隔屏过热器左右侧烟温偏差大、过热器超温、减温水量过大等问题。借助Fluent模拟软件平台,应用合理的模型和网格划分,模拟炉内的燃烧状况。计算结果表明改变上二次风G和消旋风的风速后,过量空气系数从1.2升至1.22,炉膛内火焰中心下移,残余的旋转动量减少。该锅炉实际运行结果证实,改变上二次风G和消旋风后,左右侧一级减温水量之比从2.85降低至2.55,分隔屏过热器从4个超温点减少至2个,减温水量从150.7 t/h降低至105.9 t/h,锅炉的安全性和经济性都得到了提高。     

燃烧模型与切圆锅炉烟气偏差的数值研究

详细分析并建立了锅炉多相流动与燃烧模型。利用该模型对改造前切圆锅炉水平烟道烟温、烟速偏差进了数值模拟,计算结果和实际运行状况一致,证明了模型的可行。数值研究表明:上二次风反切和小切圆可以有效减小水平烟道烟温烟速偏差,综合比较,上一次风反切是更为可行的改造方案。