煤粉炉中燃烧产物停留时间及其对飞灰含碳量的影响

为了使煤粉燃烧完全,需要使煤粉及其燃烧产物在温度很高的炉膛中停留足够长的时间,使飞灰中含碳低。通常锅炉设计没有直接考虑燃烧产物在炉膛中停留时间,仅仅通过截面热负荷和容积热负荷确定炉膛几何结构。调研分析了55台锅炉设计数据和运行结果,锅炉容量从35 t/h~3 035 t/h,压力从中压到超超临界,揭示了锅炉容量与燃烧产物在炉膛中停留时间的关系。     

高海拔地区锅炉对流受热面设计中应注意的问题

近些年随着西部经济的快速发展，其动力锅炉的需求量也逐年增加。由于这些省份多属于高海拔地区。因此，在为这些地区提供热力设备时，低气压的问题在设计中应予以重视。其中燃烧设备的通流特性、炉膛的容积热强度等热力参数在JB／T100440-2004《大型煤粉锅炉炉膛及燃烧器性能设计规范》中已有比较明确的规定。本文仅针对对流受热面的一系列参数进行阐述。     

煤粉炉改燃天然气对锅炉热力性能的影响

针对煤粉炉改燃天然气因燃料特性不同而带来的问题 ,从火焰中心高度系数、炉膛黑度及热有效系数和理论燃烧温度等几个方面分析了煤粉炉改燃天然气后对炉膛受热面和对流受热面传热以及锅炉性能的影响。并对某 5 0MW、1 2 5MW机组锅炉由燃煤粉改为燃天然气前后的热力性能变化进行了分析 ,为燃煤锅炉实施燃天然气改造提供了科学依据。     

700℃超超临界塔式切圆燃烧锅炉水冷壁设计

对700℃超超临界塔式切圆燃烧锅炉的水冷壁进行设计,总体方案为下部炉膛采用螺旋管水冷壁,上部炉膛采用垂直管汽冷壁.以660 MW等级700℃塔式切圆燃烧锅炉为设计对象,确定了其水冷壁的结构参数、热力边界条件和热负荷分布曲线,并对其水动力进行了计算.根据管壁温度和鳍片温度计算结果,确定水冷壁材料为水冷壁管下部采用12Cr...     

1000MW塔式直流锅炉炉膛水冷壁管壁温度和热负荷分布的试验研究

对2台1 000MW超超临界压力塔式直流锅炉炉膛水冷壁管壁温度和热负荷分布进行了测量和计算,并对不同负荷工况、不同磨煤机投运方式下的热负荷和管壁温度分布规律以及炉膛上部垂直水冷壁的热负荷分布进行了分析.结果表明:1 000MW塔式直流锅炉炉膛热负荷的分布规律与其他四角切圆燃烧锅炉炉膛热负荷的分布规律基本一致.由于在最上层的燃烧器上方布置了燃尽风,对炉内烟气的扰动加强,导致沿管长方向的热负荷在54m标高处波动较大;在燃尽风喷嘴中心线以上,因受到燃尽风进入炉膛的影响,水冷壁热负荷大幅度下降.为了避免炉膛大比热区传热恶化,可以将处于拟临界点附近的水冷壁布置在低热负荷区域.     

600MW超临界W火焰锅炉燃烧特性及水冷壁分布参数混合模拟

以东方锅炉600MW超临界W火焰锅炉为研究对象,从非预混燃烧、气相湍流、颗粒相轨道模型、辐射传热、煤粉挥发分燃烧等模型入手,运用计算流体力学软件FLUENT进行了计算流体力学(CFD)模拟,同时建立了炉膛水冷壁一维分布参数模型,将其得到的水冷壁温度分布作为CFD模拟的边界条件,通过两种模型的混合模拟,得到了更为准确的基础工况和变负荷工况下炉膛内温度场、流场、组分浓度场的分布特性,并分析了炉内煤粉燃烧规律的变化。     

1 000 MW超超临界锅炉燃烧系统数值模拟及工程应用

某电厂1 000 MW锅炉在运行中,存在炉渣可燃物偏高、再热蒸汽温度偏低、燃烧稳定性差、炉膛四角一次风配风不均等问题。利用专业数值计算软件对该四角切圆燃烧锅炉改造前及改造后炉膛内燃烧工况进行数值模拟。计算结果表明:落入冷灰斗的煤粉量由改前的0.065 kg/m~3减少为改造后的0.052 kg/m~3,减少约20%,最下层二次风集中布置增强了对煤粉的托举能力。改造后在燃烧器截面方向,炉膛中心低温区减少,炉膛四周环形高温区增大,炉膛截面热负荷提高。沿炉膛高度方向,炉膛底部燃烧器区域截面平均温度提高约50～80℃,有利于煤粉气流的着火及燃烧;炉膛上部主燃区截面平均温度提高约20～30℃,有利于提高再热蒸汽温度。最下层燃烧器喷口四角煤粉碳转化率由改造前平均约为92.2%提高至改造后93.1%。提出了底部一、二次风喷口改造,下组燃烧器区域敷设卫燃带,在一次风管道加装可调缩孔等方案。改造完成后,该锅炉可在500 MW低负荷可不投油稳定燃烧,炉渣可燃物降低至2.5%～5.5%,再热蒸汽温度有一定提高,锅炉运行状态良好,锅炉效率提高0.3%。     

组合式一次风管对锅炉运行的影响分析

为了解决锅炉低负荷运行时一次风气流中煤粉浓度较低、燃烧不稳定的问题,提出了组合式一次风管的设计。运用Fluent数值模拟软件,采用煤粉燃烧综合模型和污染物排放模型,对某660 MW锅炉分别进行改造前后40%THA工况(THA表示额定工况)和30%THA工况的燃烧模拟和NO_x摩尔分数模拟。对比分析了采用组合式一次风管对锅炉空气动力场、着火稳燃情况和NOx摩尔分数的影响。结果表明:采用组合式一次风管时,只要燃烧器喷口改造合理,对空气动力场的影响较小;炉膛整体温度提高,特别是燃烧器区域,着火燃烧稳定性提高;大大降低锅炉低负荷运行时炉膛出口NO_x摩尔分数,提高了锅炉低负荷运行的安全性和经济性。     

燃用混煤的1000 MW旋流对冲锅炉宽负荷稳燃特性研究

针对某1000 MW旋流对冲锅炉不同负荷下炉膛燃烧不稳定的问题,对市场煤、混煤、象山煤、晋煤、煤泥和冯家川煤6种常用煤种进行了煤质分析及燃烧特性分析,并在试验锅炉上进行了高、低负荷下煤粉特性分析及稳燃特性研究.结果 表明:700～1000 MW负荷下火检信号弱的主要原因是燃用高挥发分煤的下层燃烧器缺风,增大外二次风门挡板开度后火检信号明显增强,飞灰含碳质量分数降低;400～520 MW负荷下稳燃能力不足主要是由于煤质较差、炉膛截面热负荷低、燃烧器扩锥角度小,通过制粉系统及风烟系统优化后稳燃能力提高.     

锅炉技术问答

1.[问]在查阅国外资料时,经常遇到诸如锅炉效率、炉膛容积热负荷、燃烧器区面积热负荷、炉膛出口温度等等一系列热力参数指标。这些指标是否可以直接与国产锅炉的相应指标进行对比?与我国的规定有何不同? 2.[问]有的人认为煤粉气流在炉膛中的路径越复杂则煤粉在炉内停留的时间就越长,燃烧就越完全。这种说法对不对?为什么? 1.[答]:国外资料中所提供的一系列热力参数指标不能直接与国产锅炉的相应指     

200MW褐煤机组改烧烟煤的试验研究

200MW褐煤机组在改为全烧烟煤时,进行了改前改后的对比性试验,试验中发现,在设备不做大的启动时,可全烧省内烟煤。锅炉效率基本达到烧褐煤时的设计值,燃烧稳定,130MW以上不需投油助燃,未发现结焦,炉膛平均温度水平略高于烧褐煤时的温度,煤粉细度高于经济煤粉细度,磨出口温度高,含氧量高,不能满足制粉系统防爆要求。     

350MW级多炉型能源站的配置和运行优化

根据350MW级用户热负荷持续时间图,结合链条炉、煤粉炉、循环流化床锅炉的成本与容量、效率与负荷率的关系,建立以投资成本和运行成本为目标的数学模型,依据能量平衡、燃烧稳定性和锅炉调节特性形成约束条件,对该数学模型采用等微增率算法和序列二次规划算法分别进行最优化求解,对于配置优化,等微增率算法给出一台容量为51MW的链条炉,一台容量为187MW煤粉炉,一台容量为130MW的循环流化床锅炉;序列二次规划算法给出一台容量为38MW的链条炉,一台容量为214MW煤粉炉,一台容量为108MW的循环流化床锅炉,对比能源站规范设计三台180MW煤粉炉的配置,等微增率算法优化配置的投资成本减小17.6%,序列二次规划算法优化配置的投资成本减小21.2%。针对该用户侧连续14天共336个时间点的热负荷数据进行运行优化,相比于规范设计方法,等微增率法的运行成本降低10.4%,序列二次规划算法的运行成本降低15.7%。     

基于正交设计的分级分区头部流动特性研究

针对某650 MW超超临界燃煤锅炉在深度调峰过程中燃用大同烟煤时无法稳定燃烧的情况开展研究,就如何提高锅炉在低负荷运行中稳燃性的问题,对原煤种进行掺混改良,改变不同富氧燃烧配风方式,利用计算流体力学模拟软件模拟了不同工况的炉内燃烧情况。模拟结果表明：由于锅炉降低负荷运行增加了原煤种的着火难度,固定碳含量低且挥发分高的煤种可以较好适应锅炉运行调整;富氧燃烧可以提高锅炉低负荷运行时的出口烟温,能满足后续脱硝处理的要求;随着富氧燃烧程度的增大,煤粉燃烧耗氧量增加,每秒燃烧的煤粉颗粒数增加,加剧了炉内的燃烧,使燃烧更稳定;当富氧浓度大于27%时,不能高效提高炉内温度,NOx排放量增多;当富氧浓度为27%时,炉膛出口NOx排放量按6%O2折算为负增长的最小值,是该锅炉低负荷投运较为理想的工况。     

煤粉炉的分级燃烧技术研究

分析了煤粉燃烧过程NOx的形成机制和特点,研究了减少NOx生成量的基本途径和分级燃烧的基本原理,并进行了数值分析。在乌拉山电厂100MW煤粉炉上进行了分级燃烧改造,将以轴向空气分级和径向空气分级为核心的现代低NOx燃烧技术引入了传统的煤粉炉燃烧系统中,考察了炉膛轴向和径向分级风,过量空气系数,锅炉负荷等因素对炉内NOx形成的影响。NOx排放浓度降低了250－500mg/m^3(干烟气,70％O2）。     

中小型煤粉炉的运行优化

提高中小型煤粉炉的运行效率,控制其在最佳风煤比运行一直是个难题,原因是最佳风煤比是随炉况,负荷,煤种变化的,是非定常的。本文由计算锅炉效率的反平衡法出发,以炉膛出口温度和排烟温度为主导因素,论证得到寻求最佳风煤比的热效率判据。进而由自学习系统建立知识库,得到以负荷和煤种为参变量,以表征最佳风煤比的烟气含氧量为应变量的二维模糊决策表,解决了如何在线实时控制中小型煤粉炉高效运行的难题。     

链条炉排加煤粉复合燃烧技术

本文介绍了链条炉排加煤粉的复合燃烧技术,即在同一锅炉膛内进行链条排上的火床燃烧和煤粉燃烧。介绍了复燃烧的机理,锅炉结构特点,以及新型５８ＭＷ复合燃烧热水锅炉。     

运行参数对锅炉煤粉着火燃烧和飞灰含碳量影响的数值研究

为了达到锅炉的优化运行以保证煤粉气流及时着火和充分燃尽，采用IPSA两相流动模型和煤粉燃烧综合模型，在不同的一次风率和煤粉细度的工况下，对1台350MW锅炉煤粉燃烧过程进行了数值模拟，得出了炉内燃烧器区域以及出口处烟气温度场和燃烧产物的组分浓度分布。分析了一次风率和煤粉细度对煤粉着火燃烧和飞灰含碳量的影响规律，并确定了优化的运行参数。结果表明：一次风率对煤粉气流的着火影响较大，而对出口处烟气温度、氧量以及飞灰含碳量影响较小。煤粉细度对煤粉气流的着火、燃烧以及燃尽均有较大影响。图8表2参9     

准东煤掺烧煤矸石安全性与经济性分析

高岭土与低钠煤可以有效抑制燃用准东煤时炉内的沾污结渣问题,但由于其价格升高,为降低电厂燃煤成本,因此提出将煤灰成分相似的煤矸石作为准东煤防结渣添加剂.分析煤矸石作为添加剂抑制炉内沾污结渣的可行性,根据入炉煤灰中折算Na2O含量低于3.0％,确定掺烧比例,并在某150 MW机组上进行实炉掺烧试验.通过掺烧试验分析可见,煤...     

煤粉锅炉微富氧燃烧技术应用研究

为研究煤粉锅炉微富氧燃烧改造的可行性,本研究对某企业热电事业部1台200 t/h高压煤粉锅炉进行了微富氧条件下的热力计算、数值模拟以及经济性分析。其中,数学模型的可靠性通过对比炉膛温度的测试数据与模拟数据(相对误差小于5%)进行了验证。研究结果表明:采用微富氧燃烧可以提高锅炉效率,在最大通氧率下锅炉效率提升了0.408 7%;煤的燃烧更加充分,炉膛内燃烧温度提高但不会烧坏燃烧器;采用工业流程中富余氧气进行微富氧燃烧改造可以降低锅炉运行成本,预计年节省开支104.53万元。总之,煤粉锅炉微富氧燃烧改造费用较低,易于实施,对于提升现有煤粉锅炉性能具有重要作用。     

邻炉高温风加热技术的应用

在调峰锅炉起动前,提高炉内各设备部件金属的温度,对点火初期煤粉的迅速稳定着火燃烧具有非常特殊的作用。加装邻炉高温风现循环管,完善了邻炉高温风加热系统,从而保证了在起动过程中能连续使用邻炉高温风,使加燃系统更完善合理。