燃尽风率对二次再热锅炉热量分配及NOx的影响

合理的燃尽风率对降低NO_x排放十分关键,也显著影响大容量锅炉炉膛内的燃烧和传热特性。针对1 000 MW超超临界二次再热塔式锅炉开展三维CFD数值模拟,研究燃尽风(OFA)率对于炉内NO_x生成及吸热量分配的影响规律。模型采用贴体六面体非结构网格,通过用户自定义函数(UDF)设置炉膛及各受热面的壁面温度;煤粉颗粒在炉内的运动及燃烧过程基于随机轨道法计算,采用Realizable k-ε模型模拟四角切圆炉内的湍流流动,采用离散坐标(discrete ordinates,DO)法计算炉内辐射传热;采用简化概率密度函数(probability density function,PDF)模型模拟湍流与化学反应的耦合特性。结果表明,燃尽风率对炉内的温度分布、炉膛的吸热比率以及污染物排放情况均存在显著影响。当燃尽风率在0～40%时,主燃区的平均温度随燃尽风含量的增大先升后降,而燃尽风区域的平均温度则随着燃尽风率升高显著上升。随着燃尽风率的升高,由于温度和氧含量变化等共同作用,原始NO_x排放量先降后升,燃尽风率在11%～25%时达到最低。随燃尽风率从0增至25%,锅炉炉膛吸热比率降低12%,过热器、再热器、省煤器等对流受热面的吸热比例相应增加。当燃尽风率大于25%时,炉膛吸热比例的降低趋势减缓。因此,建议在锅炉设计中应综合考虑OFA比例变化对炉膛吸热量以及污染物排放的影响。     

用沸腾炉飞灰代煤代土生产硅酸盐水泥

<正> 到1992年我国每年由沸腾炉燃烧排出的废渣将超过1000万 t,其中由烟道排出的飞灰就有200～350万 t。为解决由沸腾炉燃烧排放废渣而带来的各种问题,中国统配总公司将“利用沸腾炉烟道飞灰代煤、代土生产水泥”列入国家“七五”攻关课题。通过几年的试验、工业试生产,该课题已于1990年10月通过了由中国统配煤矿总公司组织的“七五”国家攻关课题的技术鉴定。为沸腾炉烟道飞灰的利用开辟了一条新途径。一、原料的来源及其性质利用沸腾炉烟道飞灰代煤、代土生产水泥,就是以飞灰代替水泥配料中的粘土,同时利用其中未燃尽的煤,以减少煤的配入量。沸腾炉飞灰外观呈灰黑色,粒度约0.02～0.6     

粒径对福建无烟煤在CFB锅炉中燃尽的影响

建立了福建无烟煤细颗粒燃烧模型,计算了其在容量35 t/h循环流化床锅炉炉膛内的燃尽时间和一次通过炉膛的停留时间,分析了不同粒径煤颗粒在不同燃烧温度和不同烟气流速时在CFB锅炉内的燃尽时间和停留时间的变化差异. 实验研究了福建无烟煤粒径对飞灰碳含量的影响及燃尽的影响. 结果表明,细煤颗粒的燃尽时间与停留时间均随粒径增大而增长,但燃尽时间增幅更明显,颗粒一次通过炉膛完全燃尽的临界粒径约为0.15 mm;粒径越大的颗粒其停留时间和燃尽时间对烟气流速和燃烧温度变化越敏感;无烟煤入炉粒径明显影响CFB锅炉飞灰含碳量,选用粒度为3~8 mm的偏粗颗粒为宜.     

CFB锅炉防磨技改新措施

CFB锅炉（循环流化床锅炉）的前身是沸腾炉,它是在沸腾炉的基础上加以物料返回系统,使未燃尽的燃料返回到炉膛内重复进行燃烧,提高了燃料的利用率.CFB锅炉因其具有煤种适应广、负荷易控制、燃烧强度大、炉内传热能力强、有利于环境保护等优点,近些年得到了广泛的应用与推广.但是由于锅炉用煤为颗粒状,水冷壁在这些颗粒的高速冲刷下受到严重的磨损,管壁会因此变薄而造成泄漏甚至爆管,因此防磨问题已经成为影响CFB锅炉正常运行的大问题.     

600 MW旋流对冲锅炉燃烧器燃尽特性及其优化数值模拟

在实际运行中,旋流对冲燃烧锅炉的大风箱分配到同层各燃烧器的流量不均匀,显著影响煤粉的燃尽特性。然而,对该炉型锅炉炉内单个燃烧器的燃尽特性研究相对较少。基于此,以一台600 MW前后墙旋流对冲锅炉为对象,开展炉内燃烧器燃尽特性及其优化的数值模拟,探究燃烧器不同配风方式、旋流强度及出力对煤粉燃尽特性影响。模拟结果表明,下层燃烧器对应的飞灰含碳量高于中、上层燃烧器;中间燃烧器对应的飞灰含碳量(平均值约0.1%)低于两侧燃烧器(平均值约3%),这与现场测量的结果基本一致。侧墙附近燃烧器煤粉的不完全燃烧是锅炉出口飞灰含碳量的主要来源。适当减少中间燃烧器的风量并增加侧墙附近燃烧器的风量对中间燃烧器煤粉的燃尽特性影响相对较小,但能有效改善靠近侧墙燃烧器煤粉的燃尽特性(飞灰含碳量从3.0%降至1.6%以内);适当增加侧墙附近燃烧器二次风旋流强度或提高中间燃烧器出力、降低侧墙附近燃烧器出力,也可有效降低侧墙燃烧器对应的飞灰含碳量(2%以内),改善锅炉煤粉燃尽特性。     

循环流化床锅炉技术值得推广

<正> 循环流化床燃烧技术是80年代发展起来的一项新型技术。它是在第一代沸腾炉的基础上,为克服其飞灰含量高、燃烧效率低、埋管受热面磨损严重、脱硫剂的利用率低等固有缺点而开发的,因而也称作第二代沸腾炉。循环流化床燃烧方式主要是将烟气携带出炉膛的未燃尽的物料颗粒,经气固分离再送回炉床反复燃烧,物料可多次循环。循环流化床燃烧技术具有以下特点: 1.燃烧效率高。由于循环流化床中的灰及燃料多次循环,虽然燃烧温度只有850℃     

高温沸腾炉结渣原因及消除方法

沸腾炉是水泥厂回转式烘干机的主要热源,其结渣现象相当普遍,原因也比较多,既有炉体结构如炉床面积、风帽出风角度等因素,也有操作管理如炉内温度、空气动力条件、风速、风压等因素.因此,要消除沸腾炉结渣,需根据燃料特性从炉体结构和操作管理两个方面来适应沸腾燃烧的物理化学反应.本文通过高温沸腾炉结渣的原因分析,结合节煤型高温沸腾炉的应用实践,提出消除结渣的方法.……     

改革沸腾炉操作,提高焙烧效能

一、前言 我厂硫酸车间沸腾炉是1959年建成的,原设计能力年产一万吨酸,炉气在炉内停留时间7秒,炉膛面积2.7米~2,是上下大小一样的圆筒炉型。初建时炉本体是砖外壳,后因漏气严重,1963年初改为钢外壳。为适应硫酸产量的增长,保持炉气在炉内停留时间不少于7秒的要求,在1964年9月把炉体加高3.5米。     

600MW超临界对冲锅炉分级燃烧特性

为研究超临界燃煤锅炉的燃烧特性,针对600 MW对冲旋流燃烧锅炉,利用CFD(computational fluid dynamics)数值仿真软件研究了分级燃烧超临界锅炉内速度分布、颗粒轨迹分布、温度分布、组分分布特性及NO_x释放规律。采用标准k-ε模型和拉格朗日随机轨道模型模拟气相湍流流动和气固两相流动;对于固体燃料,借助离散相模型,同时采用非预混燃烧模型模拟煤粉在炉内的燃烧过程;对流项采用二阶迎风格式获得更加精确的物理解;考虑到锅炉炉膛温度高、辐射换热量大,采用P1辐射模型计算气-气和气-固之间的辐射换热量;对锅炉壁面附近区域的流动传热计算采用标准壁面函数法,节省内存和计算时间。结果表明:分级对冲燃烧锅炉截面速度呈对称分布,气流充满度好,燃烧稳定;旋流燃烧的方式使炉内出现回流区,加强了炉内气流与煤粉颗粒之间的扰动,强化了传热传质,同时延长了煤粉颗粒在炉内的停留时间;煤粉颗粒的直径影响着煤粉在炉内的燃烧过程,粒径越小,煤粉颗粒在炉内的停留时间越短,影响燃料的燃烧燃尽和锅炉效率,但粒径过大,煤粉颗粒在自身重力作用下落入冷灰斗,影响锅炉的正常安全运行,因此,合适的粒径对炉内燃烧过程十分重要;沿炉膛高度方向,炉内烟气平均温度先上升后下降,在燃尽区补充燃尽风使温度小幅降低,到达炉膛出口截面烟气平均温度约为1 100 K;炉内各组分分布规律为:X=11. 093 5 m截面,沿炉膛高度方向,O_2体积分数先上升后下降,CO_2体积分数逐渐升高,CO体积分数先上升后下降;分级燃烧使炉内NO_x生成量整体下降,炉膛出口NO_x浓度约为385. 14 mg/m~3。     

锅炉烟道飞灰二次燃烧

辉县化肥厂在链条炉改为沸腾炉的基础上,为解决飞灰含碳量高、消耗定额高的问题,增加了烟道飞灰二次燃烧装置,全年节煤560吨,节电592200度。我厂为了使原料吃光用净,1977年对6.5吨蒸汽/小时的链条炉,改造为小时产蒸汽8吨的沸腾炉,烧煤矸,煤渣,白煤。但是:烟道气带出飞灰多,而且含碳量高达32％,每天吹出飞灰约9吨之多。1981年大修时,在炉内增加了飞灰二次燃烧装置,并将φ80mm的炉帽改为φ60mm,送风机配套电机由原125KW,更为55KW,吨氨耗电下降47度,煤灰吹出下降     

空气分级燃烧技术中两级燃尽风技术试验研究

以神木烟煤和阳泉贫煤为试验对象,在一维火焰炉上进行了空气分级燃烧技术模拟试验研究。燃尽风输入方式(即两级燃尽风)试验结果表明,与通常的空气分级技术相比较,燃尽风分两股送入炉内不仅能有效降低NO_x的排放量,还能很好的降低飞灰可燃物含量,取得更佳的脱硝效果和燃尽效果。     

助燃粘结剂型煤在35th沸腾炉中的试用

针对沸腾炉流化床燃烧热效率仅有 30 %～ 40 %的缺点 ,采用助燃粘结剂和劣质煤制成的型煤在沸腾炉内燃烧 ,具有燃烧稳定、降低飞灰损失、节能、保护环境、减少机械磨损等优点 ,从而使沸腾炉燃烧技术更具有广阔的发展前景     

高温烟气沸腾炉操作方法与注意事项

我厂于1989年10月将φ2.4×18.35米矿渣烘干机的固定式燃烧床改为高温沸腾床。在操作中,不断总结经验,改进操作,使用效果好,经济效益明显。现将一些操作经验归纳如下,供参考。一、沸腾炉快速点火方法 1.开启鼓风机,把0.5～3毫米的砂子或燃尽的炭渣填入炉膛内,厚度为150～180毫米。吹干砂子并观察砂层微浮时的风量和风压,供点火加风时参考。然后向炉内填入约占砂子体积8～10％的细烟煤,烟煤的粒径小于6毫     

高原地区锅炉炉膛特征参数修正方法

为了科学选取高原地区煤粉锅炉的炉膛特征参数,保证高原地区机组锅炉的安全和高效运行,以国内高原地区投运并获得优良燃烧稳定性和燃烧经济性的660 MW大容量高参数超超临界机组锅炉为样本锅炉,研究了大容量煤粉燃烧锅炉炉膛选型导则修订后不同海拔下的锅炉炉膛特征参数,并结合大型煤粉锅炉炉膛设计特点,提出了高原地区锅炉炉膛特征参数修正新原则。按照新方法修订后的炉膛断面热负荷、炉膛燃尽高度及煤粉在炉内停留时间增加,锅炉为瘦高炉型,更有利于高原地区锅炉的稳燃和燃尽,且炉膛容积降低,有利于降低锅炉设备成本。     

300MW四角切圆贫煤锅炉三次风布置对NOx排放的影响

低氮燃烧改造是燃煤电厂降低氮氧化物排放最主要的策略之一。空气分级燃烧技术因其技术成熟、成本低廉等优势在燃用烟煤的锅炉中得到广泛应用。然而,随着煤/风比的进一步增加,NO_x降幅减小,未燃尽碳含量显著变大。与燃用烟煤的锅炉相比,燃用低挥发分煤种锅炉的低氮改造工作更加困难和复杂。四角切圆贫煤锅炉的三次风会影响风煤混合、燃烧气氛和温度,这些都会对煤粉燃烧过程和NO_x生成产生显著影响,若仅采用空气分级技术,并不能满足NO_x排放标准。因此,在低氮燃烧改造方案设计过程中,需寻求最佳的三次风布置方案以实现低氮高效燃烧。将一台300 MW四角切圆贫煤燃烧锅炉作为研究对象,采取CFD数值模拟方法,考察了三次风布置方式对锅炉燃烧特性的影响。结果表明:当三次风布置在燃烧区下部时,下层一次风和三次风中的煤粉迅速着火燃烧,温度攀升,火焰中心上移; NO_x还原区变长,此时炉膛出口NO_x浓度最低,为405 mg/Nm~3;三次风的下移导致炉膛主燃区中上部氧量较少,煤粉不充分燃烧,燃尽率降低。当三次风布置在主燃区中部时,由于三次风风温较低,导致炉膛燃烧温度下降,一定程度上抑制了热力型NO_x的生成,炉膛出口NO_x排放量减少;三次风的喷入增加了主燃区过量空气系数,有利于煤粉的充分燃烧,燃尽率提高。当三次风布置在主燃区上部时,随着三次风位置的升高,三次风煤粉整体燃烧燃尽区域上移,折焰角附近温度依次升高;三次风位置的上移增加了NO_x还原区的长度,三次风喷口位置越高,炉膛出口NO_x浓度越低;三次风上移导致三次风煤粉在炉膛的停留时间变短,造成燃烧不充分,飞灰含碳量增加,燃尽率降低。此外,对改造后飞灰及大渣含碳量,炉膛出口烟温和NO_x浓度等参数进行现场测量,NO_x排放浓度模拟值和测量值分别为445和448 mg/Nm~3,飞灰含碳量分别为1. 92%和1. 48%,数值模拟结果与现场测量结果吻合较好。     

20 t/h煤粉工业锅炉钝体改造试验研究

为了提高神东某矿区20 t/h煤粉工业锅炉的燃尽率,结合煤炭科学研究总院自主研发的双锥中心逆喷燃烧器的结构特点,在燃烧器内设计加装了圆锥形钝体。经过钝体改造热态台架试验,发现煤粉燃尽率提高,火焰刚性增强。经过现场改造试验,发现加装钝体后蒸发量稳定,炉膛负压波动变小,炉头温度降低,炉膛结焦减少。分别对边宽比为0.60、0.65、0.70和0.75的钝体进行了对比,结果表明:在神东某矿区20 t/h锅炉14 MW燃烧器上,加装边宽比为0.65的钝体最为合理,煤粉燃尽率最高、飞灰含碳量最低。     

如何解决硫酸厂开车时所造成的污染

硫酸厂开车时所造成的污染主要来自两个方面:沸腾炉点火时造成的污染;转化接气时造成的污染。我厂采取了一些措施,较好地解决了这个问题。 一、避免沸腾炉点火时的污染 沸腾炉点火,很多厂习惯用矿渣或低含硫矿(一般含S10～20％)作为固定层,点火时,固定层里的硫燃烧出来而排入大气,造成环境污染。在加矿提温时,不直接送入系统而从炉顶放空烟囱排出,污染就更为严重。根据我厂生产的经验,采取了以下措施防止污染。     

提高沸腾炉效率措施综述(上)

<正> 怎样提高沸腾炉的效率?这是研究、设计和使用沸腾炉的同志共同关心的中心问题。这不仅因为沸腾炉和其他种类的锅炉一样都存在着提高效率的问题,而且因为目前大多数沸腾炉的效率都显得比其他种类锅炉的效率更低些。这种情况,又不但造成燃料浪费和运行成本提高,而且往往抹煞或掩盖了沸腾炉的优点,损害了沸腾炉在人们心目中的形象,成为妨碍沸腾炉发展的主要思想因素。     

沸腾炉强化生产中出现的问题及改进措施

沸腾炉强化生产中出现的问题及改进措施我厂沸腾炉原设计生产能力２５ｈｉ／ａ，一次扩大式炉型，焙烧面积３．６３ｍＺ炉膛容积９４．８５ｄ。１９９５年我厂将硫酸装置的生产能力扩大到４０ｈｉ／ａ，扩改中，为了缩短停车安装时间，节约资金，我们参考有关厂家高强度焙...     

沸腾炉结焦及防止办法

沸腾炉的操作是比较关键的,要掌握风火煤之间的关系,防止低温或高温结焦。沸腾炉结焦的原因主要是因为沸腾层平均温度过高,燃料燃烧放出的热量不能及时带走,料层温度急剧上升,超过了灰渣的熔融温度。结渣后形成的大焦块,破坏了沸腾层中的均匀布风,破坏了正常沸腾而使沸腾燃烧被迫中断,产生这种现象应从如下几个方面去分析: 1.设计方面的问题:炉膛的结构、挡火墙、反射墙、炉膛容积、布风板开孔率,风帽风眼直径、个数、分布尺寸,风箱的结构等不合理而使布风不均匀。