单炉膛双切圆锅炉炉内空气动力场的数值模拟

采用计算流体力学软件PHOENICS,选择合理的数学模型,对某一台单炉膛双切圆锅炉炉内的空气动力场进行数值模拟研究,着重研究了下、中、上层燃烧器区域喷口截面上的速度矢量分布。计算结果表明:由于燃烧器布置在前后墙,使得燃烧器喷口连线成矩形,从而使得炉内气流流场均为椭圆形,且椭圆的长轴沿炉膛高度方向不断变化;在燃烧器区域的中下部,Y方向的气流旋转直径沿炉膛高度方向减小,两侧墙处的气流贴壁现象沿炉膛高度方向逐渐消失;但沿炉膛高度方向在燃烧器喷口截面前后墙处,均有气流刷壁现象存在,从而在热态运行时,在前后墙处易出现高温腐蚀和水冷壁结渣现象;炉内左右旋转气流的速度分布对称度较好。改变燃烧器投运方式,上部燃烧器区域的气相流速度分布规律有所不同,炉内热负荷分布情况也不同,相比较而言,原始投运方式较优。     

六角切圆锅炉炉内气流切圆特性的数值模拟研究

采用κ-ε双方程湍流模型和颗粒随机轨道模型，对六角切圆燃烧锅炉炉膛内的气流切圆特性进行数值模拟研究，并针对其存在的受热面结渣问题，通过改用一、二次风同心双切圆（CFS－1）的布置形式，与原始设计工况进行对比，寻求切实可行的解决工程实际问题的措施。     

600MW机组四角切圆燃烧锅炉掺烧褐煤技术分析

某600 MW机组四角切圆燃烧锅炉设计燃用煤种为晋北烟煤,而掺烧的褐煤属于极易着火、极易燃尽、但结渣及沾污严重的煤种,煤的全水分较高,这些特性对锅炉制粉系统、燃烧方式等均提出了特殊的要求。对此,进行了褐煤掺烧的试验及技术分析,将褐煤与平六煤按1:1混配。结果表明,掺烧燃尽度变化不大,排烟温度上升幅度较小,炉膛水冷壁及大屏结渣变化不明显,而空气预热器腐蚀减轻。     

基于数值模拟的四角切圆燃烧锅炉冷态试验

针对某170 t/h四角切圆燃烧锅炉在低负荷下燃用劣质煤种时发生熄火和严重结焦的情况,通过锅炉冷态试验,全面了解了各次风管特性及炉内切圆大小和位置等,据此可以判断炉内结焦原因及区域.在此基础上,通过对锅炉炉内燃烧过程的数值模拟,可方便有效地为锅炉在不同负荷下燃用不同煤种时提供最佳运行参数.实际应用表明,在燃用当前煤种条件下,该锅炉能够长期稳定运行在60％负荷左右,热效率达到91％以上,且无不正常灭火事故发生,结焦现象明显减轻.     

仓储式制粉系统四角切圆燃烧锅炉混煤掺烧方式探索

详细研究分析了我国火电厂四角切圆燃烧锅炉常见的燃烧系统布置方式及中间储仓式制粉系统结构特点,结合混煤掺烧理论与实践研究结果,提出了适用于不同制粉系统与燃烧系统的一系列混煤掺烧方法,并在湖南省多家火电厂开展了应用实践,取得了较好的实际效果,可供同类型电站锅炉混煤掺烧时参考。     

2008t/h四角切圆燃烧锅炉炉膛出口烟温偏差的试验研究

针对某电厂2008t／h锅炉炉膛出口烟温偏差过大(达132℃)问题，在4个不同二次风反切角度下，对炉内空气动力特性、炉膛出口气流残余旋转和水平烟道内的烟速分布进行了冷态试验和数值模拟研究，并对影响烟温偏差的假想切圆直径、炉膛高度、燃烧器结构与摆角等因素进行了系统分析。结果表明：合理的二次风反切角度，可有效地抑制和削弱炉膛出口的烟速和烟温偏差，且燃烧器上摆一定角度有利于成小炉膛出口的烟温偏差。     

六角切圆锅炉炉膛内气流旋转特性的研究

对于六角切圆燃烧锅炉,首次应用PDA测量技术对燃烧器出口区域流场进行三维冷态试验研究,采用k-ε双方程湍流模型的数值模拟,对试验进行验证、补充和修正,旨在研究沪内气流的旋转特性。数值模拟结果与试验研究结果吻合得较好。研究表明,六角炉内气流旋转较四角炉弱,炉膛角部出现二次漩涡。     

1GW单炉膛双切圆炉内煤粉燃烧过程的数值模拟

采用计算流体力学软件PHOENICS,选择合理的数学模型,对1台1GW超超临界单炉膛双切圆炉内的煤粉燃烧过程进行数值模拟,得出了炉内主燃区各截面上的速度场以及温度分布规律。结果表明,燃烧器布置在前后墙导致主燃区下﹑中层区域炉内气流为斜椭圆形,上部区域为长轴基本平行于两侧墙的椭圆形;温度在斜椭圆长轴所指的水冷壁附近局部区域较高,形成“热角”区域,在其它主燃区的水冷壁附近温度较低,且在温度较高的水冷壁附近均存在气流刷壁现象,热态运行时易形成高温腐蚀和结渣条件;针对这一问题,改变主燃区配风方式,因此,综合考虑结渣、焦炭燃尽效果以及NO排放量这几个因素,正宝塔配风方式下的工况较优。     

设计参数对四角切圆锅炉实际切圆直径影响的冷模试验研究

通过大量的冷模试验研究了假想切圆直径、燃烧器高宽比、一、二次风喷口速度和动量、动量比等设计参数的变化对炉内空气动力特性的影响,得到的结果对锅炉的设计运行具有指导意义。     

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。     

300MW燃煤锅炉切圆燃烧配风调整

国内首台300MW直接空冷半干法脱硫机组，采用的是武汉锅炉厂生产的1045t汽包炉。该炉型采用中储式制粉系统，四角切圆燃烧。运行一年多来，性能较为稳定，但燃烧调整与厂家提供方式已有较大改变，特别是配风调整。为此针对该炉型的一些特点，论述其配风调整方法。     

燃尽风率对燃煤锅炉NO_x生成特性影响的数值模拟

为了研究燃尽风率对锅炉燃烧及NOx排放的影响,利用CFD方法通过恰当的物理模型和数学方法对某800 MW超临界锅炉进行了不同燃尽风率下的数值计算。对温度场及相关组分场进行了详细的分析,结果表明燃尽风率越大,主燃区温度和氧浓度均有所降低,CO浓度明显升高,NOx浓度明显降低。空气分级燃烧降低NOx排放的同时,不可避免地对燃料的燃尽及出口烟温产生不利影响。在计算的燃尽风率范围内,炉膛出口NOx浓度随燃尽风率增加基本呈线性递减规律。当燃尽风率在15%～20%范围内变化时,其负面影响相对较小,但在较高燃尽风率下,其负面影响开始凸显。     

410t/h燃煤锅炉汞释放及赋存方式转变数值模拟

运用详细汞化学反应动力学机制和涡耗散概念(eddydissipation conception,EDC)模型对410 t/h四角切圆燃煤锅炉炉内汞释放及下游烟道内汞赋存方式变化进行了模拟,得出煤粉燃烧时炉内汞的析出释放和分布规律,以及下游烟道内汞赋存形态的转变迁移特性。结果表明:在燃煤烟气中,HCl是单质汞氧化的关键组分;温度高于1 000 K时,单质汞是汞的主要赋存形式,HOCl是氧化单质汞的重要组分;温度低于900 K时,氧化态汞是主要的存在状态,氯化物形态的汞化合物含量约为92.36%、HgO含量7.64%,Cl2是产生HgCl2的重要组分;汞的氧化反应主要发生在尾部下行烟道中,HgCl2浓度随温度下降均呈迅速上升趋势。     

四角切圆燃烧锅炉炉内过程热态数值模拟

采用非预混燃烧模型,用标准κ-ε紊流模型模拟气相湍流运输,用P-1辐射模型计算辐射传热,对煤粉挥发分的释放采用了双匹配速率模型,对气相流场采用非错列网格的SIMPLE方法来求解,对固体颗粒相的求解则采用随机的颗粒轨道模型。采用Fluent6.1软件对四角切圆燃烧煤粉锅炉的炉内过程进行数值模拟,分析了炉膛内温度场、速度场和气相各组分的浓度场的分布规律,并对模拟结果进行分析与对比,计算结果呈现出与实际炉内过程定性上较好的一致性．为研究四角切圆燃烧锅炉炉内过程提供了参考。     

200MW四角切向煤粉锅炉空气动态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200MW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力场偏斜。以κ－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。     

1025t/h四角切圆锅炉OFA反切消旋数值模拟研究

利用数值计算软件对某台1025 t/h四角切圆锅炉进行了OFA与三次风联合反切以降低炉膛出口热偏差的模拟研究。研究结果表明:改造后,反切层以上炉内流场旋转逐渐减弱、相对切圆直径减小,但对炉内主气流的空气动力结构影响不大;反切削弱了水平烟道入口处的扭转残余,使烟气在水平烟道内分布更加均匀,水平烟道入口左右侧温差减小。采用OFA与三次风联合反切可以有效地降低水平烟道内的热偏差,保证锅炉的安全稳定运行。     

煤种变化对四角切圆燃烧煤粉锅炉燃烧的影响

针对某电厂四角切圆燃烧煤粉锅炉在变煤种工况下出现的问题,讨论了煤种变化对四角切圆燃烧煤粉锅炉燃烧的影响,通过计算分析,得出了煤种变化与减温水量增大和排烟温度升高的定量关系以及燃烧器布置高度与炉膛出口烟气温度的关系,提出了较为合理的解决方案。     

1GW单炉膛单切圆塔式锅炉炉内流场特性研究

采用计算流体力学软件FLUENT,选用Reynolds应力湍流模型和欧拉多相流模型,对国产首台1GW单切圆单炉膛塔式锅炉炉内的煤粉空气两相流动过程进行了数值模拟,得出了炉内各截面的速度场、假想切圆直径、浓度场、压力场及湍流动能k、湍流耗散率ε和湍流集中度Ι的分布.结果表明,颗粒呈螺旋上升趋势和螺旋沉降趋势,形成“W/M...