煤粉浓度对火焰温度影响的试验研究

根据质量作用定律及燃烧基本理论,本文提出采用较高的煤粉锅炉入炉的煤粉浓度以使提高着火区火焰温度,从而使燃烧更加稳定,在单火嘴热态试验台上,用黄石电厂和汉川电厂的两个煤种,分别采用多个不同的煤粉浓度进行了燃烧试验。     

煤粉复合旋流火焰燃烧特性研究（1）：实验研究

本文实验研究了煤粉复合旋流火焰燃烧特性，进行了包括３个典型煤种：褐煤、烟煤和无烟煤，在不同煤粉浓度下的燃烧试验，测量了火焰场的温度分布、气体组份分布、火焰周界辐射和煤颗粒燃烧参数，对火焰场特性、不同煤种影响和煤粉浓度作用做了较系统的试验研究，揭示了该燃烧方式的稳定着火、强化燃烧机理，获得了这种煤粉火焰的燃烧特性。     

330MW锅炉燃烧优化的试验研究

根据330 MW锅炉的试验数据,重点探讨了中速磨煤机工作特性与旋流燃烧器的匹配性及其对燃烧稳定性、火焰温度分布和锅炉效率的影响.通过优化调整磨煤机挡板开度、一次风压和输粉管煤粉分配均匀性以及煤粉细度,改善了单只燃烧器出口的燃烧条件,增强了燃烧稳定性,使着火条件较差的A层燃烧器出口着火区火焰温度上升40 K,A、B层燃烧器出口火焰平均温度提高70 K,火焰温度分布均匀性随之提高.在此基础上,进一步调整二次风控制方式和过氧量,降低了飞灰和灰渣可燃物含量.该优化调整方案可使锅炉效率提高1.8%.     

炉内配风方式对燃烧特性影响的数值模拟与试验研究

为了了解不同配风工况对炉内煤粉燃烧特性的影响,以四角切圆燃烧煤粉锅炉为研究对象,分别对其进行了炉内流动、燃烧过程的数值模拟及优化燃烧调整试验,综合分析数值模拟和试验的结果表明:当机组负荷一定时,适当减少一次风率,能使整个炉膛火焰充满度大大得到改善,火焰长度与煤粉着火距离有所缩短;采用倒宝塔型二次风配风方式对于较差煤种的稳定着火较为有利;而停止三次风时,炉膛温度水平较高,煤粉燃烧完全,锅炉效率有所提高.     

W火焰锅炉燃烧稳定性影响因素分析

燃料的性质和炉内良好的燃烧环境是W火焰锅炉稳定燃烧的决定因素。通过对煤粉着火及稳燃机理的研究和对W火焰锅炉运行状况的了解,系统地对影响W火焰锅炉燃烧稳定性的各个因素进行了分析,对锅炉运行和实际生产都有积极意义。     

超临界W火焰锅炉经济性优化的燃烧调整试验研究

针对贵州某发电公司2号锅炉飞灰含碳率及排烟温度较高的状况,进行了原因分析和燃烧调整。通过分析发现,前述问题的主要原因是煤粉过早着火,造成火焰下冲受阻导致其行程变短,火焰中心上移,煤粉在炉内的有效停留燃烧时间减少。针对上述原因,调节了乏气缩孔开度及煤粉细度,并结合了内外二次风开度、二、三次风配比及三次风入射倾角的优化。燃烧优化后:煤粉着火推迟,加强了火焰的下冲,增加了烟气行程,并降低了火焰燃烧中心,飞灰含碳率及排烟温度大幅下降,锅炉效率得到了提升。     

利用火焰推举距离判定燃煤锅炉低负荷稳燃性能的研究

为研究低负荷工况下锅炉的稳燃能力,定义了火焰推举距离,即以900℃的温度作为火焰边界,以火焰边界与燃烧器出口之间的距离作为火焰推举距离。采用ANSYS Fluent模拟软件对某电厂350 MW前后墙对冲锅炉内的燃烧状况进行模拟,并根据试验确定了该锅炉的最低发电负荷为24. 8%时,火焰推举距离的极限值为3. 15 m。进一步分析了煤种、煤粉粒径、一次风量、二次风量、二次风温度、再循环烟气量和燃烧器燃烧方式等因素对火焰推举距离的影响,研究表明:减小煤粉粒径、减少一次风量、关闭再循环烟气量和燃烧器对冲燃烧方式,这四种因素能显著地减小火焰推举距离。最后综合这四个有利因素,将煤粉粒径减小至5. 6×10~(-5)m,通过磨煤机和燃烧器的阀门调节把一次风量降低至60%的风量,关闭再循环烟气挡板,采用上层燃烧器冲燃烧方式,能够将该锅炉的发电负荷降低至7. 39%的最低负荷,并保持安全稳定运行。     

FPW法测量330MW循环流化床锅炉火焰温度及辐射率

基于快速寻峰法(Fast Searching Peak Wavelength,FPW)原理,研制了水冷光纤探针,对某台330MW循环流化床锅炉稀相区不同高度位置的火焰温度及辐射率进行了测量,并采用FPW法处理测量数据,得到了不同测量位置的火焰温度和辐射率.结果表明:在FPW法测量中,可以用煤粉燃烧火焰温度模型,所得到的循环流化床锅炉火焰温度的最大偏差小于6%;火焰温度和辐射率随炉膛高度的增加而降低;与煤粉锅炉相比,循环流化床锅炉的火焰温度低,辐射率高,辐射换热能力强.     

空气分级燃烧技术在U型火焰煤粉炉上的应用

空气分级燃烧技术主要应用于四角切圆、W型火焰、对冲燃烧等燃煤锅炉的低氮改造。通过技术的优化调整,配合CFD流场模拟实验,总结出适用于U型火焰煤粉锅炉的低氮燃烧布置形式,并成功应用于一台煤粉锅炉的低氮改造。锅炉改造后,NO_x浓度由1 300 mg/m~3(标态)降至850 mg/m~3(标态),炉膛燃烧和过热蒸汽参数稳定,同时保证了锅炉运行效率,取得了较好的改造效果。     

采用发射光谱法检测煤粉锅炉火焰的技术研究

利用以CCD阵列作为光电接收元件的微型光纤光谱仪,在燃煤锅炉现场测量火焰从533nm至1050nm波段的发射光谱。通过对不同工况的在大量实测数据曲线进行分析处理,得到了视场中火焰平均温度和黑度。并发现：（1）煤粉火焰辐射基本上可以作为灰体辐射处理;（2）煤粉燃烧器负荷增大时,火焰黑度相应增大,火焰温度波动减小;（3）炉膛内背景火焰燃烧稳定,黑度远大于燃烧器出口火焰黑度,火焰温度波动明显降低;（4）未着火煤粉的温度较低,波动很小,黑度也很小。火焰发射光谱的这些特征为进行火焰监测和诊断提供了可靠的判据。图6表1参9     

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.     

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     

火力发电厂煤粉锅炉节油点火技术分析及应用

针对目前电站煤粉锅炉大油抢点火和助燃耗油大的问题,从理论上对应用较为广泛的小油枪点火技术、微油气化点火技术、等离子点火技术、少油点火技术和高温空气点火技术进行了比较,并从不同角度分析了上述节油点火技术的优缺点。在此基础上,对大唐晖春发电有限公司2×300 MW级燃煤机组采用少油点火技术进行节油改造,改造后的节油效果显著,为同类型的火力发电机组的节能降耗技术改造提供参考。     

可换向百叶窗煤粉浓缩器的结构优化研究和应用

针对现有切圆燃烧角部风箱锅炉采用微量油直接点火水平浓淡煤粉燃烧技术时,锅炉两个角的油枪（双炉膛锅炉中是4个角的油枪）受空间的限制只能布置在淡煤粉气流侧而无法实现锅炉有效点火以及节约燃料油潜力没有充分发挥的问题,研发了可换向百叶窗煤粉浓缩器。该浓缩器结构简单,易于调节,可在锅炉运行过程中改变浓淡煤粉气流方向,实现锅炉正常点火启动并节约燃油。采用数值模拟方法对可换向百叶窗煤粉浓缩器结构进行了优化,并确定了结构优化方案。对某电厂300MWe锅炉下层煤粉燃烧器改造后的一次风喷口速度分布进行了测量,在点火启动工况和正常运行工况下,双向浓淡风量比满足设计要求,验证了可换向百叶窗煤粉浓缩器的可靠性。     

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。     

旋流煤粉燃烧技术的发展

文中回顾了国内外旋流煤粉燃烧技术的发展,根据二次风的供入方式,一次风粉混合物煤粉浓度的不同将此类技术分为三类：普通型、分级燃烧型、浓缩型、浓缩型又分为高浓度型及浓淡型,总结了各种类型燃烧器在火焰稳定性、燃烧效率、ＮＯｘ排放、结渣、高温腐蚀、调节性能等方面的特点,指出浓淡型旋流煤粉燃烧器是我国旋流煤粉燃烧技术的发展方向。     

W型火焰锅炉节油技术集成应用

为减少锅炉点火和助燃用油,结合W型火焰锅炉燃烧系统的设计特点和运行耗油情况,在不改变主燃烧器结构形式的前提下,吸取等离子点火技术、少油点火技术和微油点火技术的优点,将原油枪的普通喷嘴改造为高效的油汽双旋流联合雾化油喷嘴、采用邻炉提供冷炉制粉热风和提高锅炉底部加热能力等技术措施实现锅炉启动采用以煤代油方式升温升压,减少了大量燃油消耗,具有推广价值和明显经济效益。     

超临界“W”火焰炉关键技术应用

针对燃用高硫高灰无烟煤超临界"W"火焰锅炉投产后暴露出来的燃烧稳定性差、锅炉受热面热偏差严重、NO_x排放浓度高、锅炉受热面结焦腐蚀、启动油耗偏大等影响机组安全稳定运行、高效清洁燃烧等问题,开展超临界"W"火焰锅炉设计优化、燃烧及制粉系统制造运行优化、锅炉热面在线监测技术研究、锅炉受热面防结焦防高温腐蚀技术材料研究、无烟煤节油点火技术开发等关键技术研究与应用,有效解决了超临界"W"火焰锅炉安全稳定、高效清洁燃烧的技术难题。     

微油气化点火燃烧器的结构优化研究

用FLUENT软件对微油气化点火燃烧器的内部燃烧特性进行了三维流动数值模拟,模拟计算并分析比较了单双侧油枪的燃烧特性和油枪结构由圆管改成渐缩管后的燃烧效果。模拟结果表明,把点火油枪由原来的单侧改成双侧、把油枪结构由圆管改成渐缩管后,效果更好,有利于煤粉的快速着火燃烧。     

通过煤粉浓缩预热低NOx燃烧器实现高温空气燃烧技术的研究

以煤粉浓缩预热低NOx燃烧器(PRP)为例,说明了通过组织高温烟气回流快速预热低风煤比的一次风煤粉气流,可以在燃煤锅炉上实现具有高稳燃和低NOx排放性能的高温空气燃烧.工业试验和应用表明:PRP燃烧器特殊的预热室结构可以有效控制一次风粉的预热,快速加热煤粉颗粒并使之在达到燃烧器喷口时接近着火温度,因而具有优异的煤种适应性、低负荷稳燃能力和低NOx排放特性,是在燃煤锅炉上实现高温空气燃烧的一种良好的燃烧器.