220t／h混烧锅炉炉内燃烧过程的数值模拟

以某厂220 t/h高炉煤气和煤粉混烧锅炉为研究对象,对锅炉炉内的燃烧过程进行数值模拟。总结适合该类锅炉的数值模拟方法和网格划分方法。预报了混烧锅炉炉内的速度场和温度场,结果表明：该锅炉炉内可形成较规则的四角切圆形流场,炉内等温线分布较均匀。模拟结果可为同类锅炉的优化设计、合理运行提供参考。     

600 MW超超临界墙式切圆锅炉炉内流动与燃烧特性研究

采用数值模拟与现场试验相结合的方法对某电厂600 MW超超临界墙式切圆锅炉的炉内燃料的流动和燃烧进行了研究,着重研究了其炉内空气动力场、温度场、组分场、颗粒轨迹以及壁面热负荷分布等。结果表明：炉内速度分布均匀、炉内火焰中心位置合适以及燃烧状况良好。数值模拟和试验相结合的方法,既能从微观上了解炉膛内的燃烧状况,又能从宏观上把握锅炉的性能,从而为锅炉的经济安全运行提供技术支持。     

混烧锅炉富氧燃烧的数值模拟

富氧燃烧会对煤粉和高炉煤气混烧锅炉炉内的燃烧特性产生重要影响。以130 t/h煤粉和高炉煤气混烧锅炉为研究对象,采用Fluent流体力学软件,对助燃气体（O_2/N_2）在3种不同氧气体积百分数（21%,23%,27%）工况下煤粉和高炉煤气混烧锅炉炉内的燃烧过程进行数值模拟。模拟得到3种工况下：炉内的温度场分布,烟气流场特性,火焰长度。模拟结果表明：随着氧气浓度的增加,燃料着火速度更快,燃烧更稳定,出口烟温逐渐降低,炉内烟气流速逐渐减少,强化了炉内传热效果,提高了锅炉热效率。     

液化气锅炉富氧燃烧的数值模拟及实验研究

首先对炉内燃烧过程的各种数学模型进行了综述及分析,找出了适合液化气锅炉的数值模拟方法。在此基础上,运用计算流体动力学软件对液化气锅炉的燃烧过程进行了数值模拟,得到了不同空气氧含量时炉内温度场、组分浓度场及NOx的生成及分布情况。找出了温度场与组分浓度场及NOx浓度场的对应关系,以及锅炉的燃烧效率及NOx排放量随氧含量的变化关系。最后对液化气锅炉富氧燃烧过程进行了较为详尽的实验研究。计算结果与实验数据对比表明,两者基本吻合。本文研究对富氧燃烧设备的工程设计具有理论及实用价值。     

电站锅炉燃用高碱煤对燃烧特性影响研究

以某1 000MW超临界塔式电站锅炉为研究对象,采用数值模拟的方法研究了锅炉燃用高碱煤对炉内燃烧特性和结渣特性的影响。使用CFD模拟软件对炉内燃烧过程进行了三维稳态燃烧模拟,并对掺烧不同比例准东煤后的炉内温度场和结焦率等指标进行了比较分析。结果表明,随着高碱煤掺混比例的提高,炉内温度水平逐渐下降,当掺混比例较高时,炉内温度水平已难以匹配正常燃烧的条件。更改煤粉平均粒径的模拟结果表明,粒径和掺混比例都与炉内结渣特性有着较强的关联,这是由不同掺混比例下粒径改变后对于碰壁情况与温度水平的两方面共同作用导致的。     

一次风的风粉偏差对烟温偏斜影响的试验和理论研究

四角切圆燃烧煤粉锅炉同层4根一次风管的风速调平和煤粉浓度调平非常重要,某锅炉制粉系统经过冷态和热态一次风速调平后,水平烟道的烟温偏差并未得到有效缓解,原因是煤粉量分配仍存在较大的偏差。通过现场试验和数值模拟相结合的方法分析了风速偏差和煤粉量偏差对锅炉炉内燃烧的空气动力场和温度场的影响,结果表明:风速偏差对炉内空气动力场和温度场均有较大的影响,而煤粉量偏差对炉内空气动力场的影响不大,但对炉内温度场则影响较大;一次风管内的煤粉量随着一次风速和管路阻力的增加而增加,在保证一次风速平衡的前提下,还要兼顾同层4根一次风管煤粉量的平衡。     

墙式切圆锅炉燃烧过程的数值模拟

为研究墙式切圆锅炉炉内的燃烧问题,采用Fluent模拟软件,分析了炉内的速度场、温度场和NOx的分布规律.结果表明,炉膛燃烧器区横截面的切圆直径随着炉膛高度的增加逐渐增加;在炉膛中心纵截面上,炉内中心温度低于两侧温度,而且随着炉膛高度的增加,温度先增后降,炉壁附近出现局部高温;NO浓度沿高度方向先升后降.     

350MW燃煤锅炉燃烧过程和NOx排放的数值研究

采用IPSA两相流动模型、煤粉燃烧综合模型以及后处理的NOx生成模型,对一台350MW锅炉煤粉燃烧过程和NOx排放进行了数值计算,得出了炉内燃烧器区域以及炉膛出口的烟气温度场和燃烧产物的组分浓度分布．炉膛出口处模拟结果与锅炉热态试验数据进行了比较,两者吻合情况较好．另外,重点分析了炉内煤粉燃烧过程和NOx排放沿燃烧器出口中心线和炉膛高度方向上的生成规律,得出了NOx的主要生成区域,并指出了降低NOx排放的控制技术．     

1000 MW燃煤锅炉低氮燃烧的数值模拟与分析

为了研究某1 000 MW燃煤锅炉低氮改造后的最佳配风方案,应用流体力学仿真软件对炉内温度、CO浓度等燃烧特性进行了数值模拟与分析。结果表明:对比4组不同二次风配风工况下炉内速度场、温度场以及组分场的分布信息,发现锅炉低氮燃烧适宜采用正宝塔式二次风配风方式;另外,通过分析不同燃尽风与附加风风率对锅炉燃烧效率与炉膛出口NO浓度的影响,发现燃尽风风率附加风风率均取15%左右时,炉膛出口NO浓度降低到200 mg/m~3以下,锅炉燃烧效率最优。数值模拟实验结果对锅炉低氮燃烧运行具有重要指导价值。     

四角切圆燃烧锅炉燃烧和污染物排放数值模拟

借助FLUENT软件平台,对镇海电厂一台200 MW四角切圆燃烧锅炉炉内流动、燃烧,以及污染物NOx的生成进行了三维数值模拟.计算结果表明,整个炉膛空间存在着旋转流场,炉内最高温度出现在燃烧器区域.温度场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和O2的低浓度区.NOx的生成主要在炉膛的高温区.在炉膛中心,NOx大量生成且沿着炉膛的高度方向,浓度逐渐降低.     

660MW超超临界锅炉高温腐蚀数值模拟

高温腐蚀是电站锅炉爆管的主要原因之一。借助计算流体力学软件Fluent,应用Eu-lerian/Lagrangian方法对一台660MW超超临界墙式布置切圆燃烧锅炉进行数值模拟,着重研究了锅炉炉内流动、传热、燃烧情况。结果表明：炉内切圆形成完整,炉内充满度较好,水冷壁周围一氧化碳浓度很高,易引起高温腐蚀。此结论与试验结果相符,证明了模拟的可靠性。     

1100 MW机组汽温异常跳闸事故的原因分析与对策

对某1100 MW机组由主蒸汽温度过低而导致汽轮机跳闸的事故进行了原因分析,认为机组升负荷与锅炉转态过程中,负荷的增加与燃料量的增加不相协调,同时,锅炉的热偏差导致两侧主汽温的偏差过大。根据运行调试经验,提出了该机组负荷增加与燃料量相协调的参照参数,重新进行空气动力场试验及调整、优化制粉系统运行以减少锅炉热偏差等防范措施。     

W型火焰锅炉动态特性的数值计算与研究

对Ｗ型火焰锅炉的蒸发系统、过热器系统的动态特性进行了数值计算与研究。详细分析了上安电厂Ｗ型火焰锅炉在不同负荷、不同运行方式、不同卫燃带面积等条件下的蒸发特性及汽温特性的动态变化过程,论述了其变负荷性能差的主要原因。计算数据反映的规律符合实际运行情况。     

变负荷下W型火焰锅炉燃烧特性的数值模拟研究

针对W型火焰锅炉在100%,80%,60%负荷下不同过量空气系数的情况进行数值模拟,从而揭示出负荷变化对锅炉内温度场、流场、氧气浓度以及NO浓度的影响。计算与分析的结果表明:在不同过量空气系数下100%负荷与80%负荷的流场与温度场都比较均匀,相差不是很大,而60%负荷时较为明显地偏向后墙,并且炉膛温度较低。在同样降低20%负荷的条件下,改变过量空气系数的情况下,NO浓度变化幅度由100%降低到80%负荷要高于80%负荷降低到60%负荷,氧气浓度变化则相反。     

亚临界煤粉锅炉流体流动和燃烧的数值模拟

以一300MW Hg1025/18.2-YM13型亚临界自然循环、四角切圆燃煤锅炉为研究对象,应用可实现化k-ε湍流模型、颗粒相随机轨道模型、即混即燃气相燃烧模型、P-1辐射换热模型,根据燃烧测试试验得到的边界条件,运用FLUENT软件对锅炉炉内流体流动和燃烧过程进行了三维数值研究。模拟预测结果与试验结果吻合较好,温度分布规律和趋势与试验研究结果一致。运用该模型对炉内速度场、压力场、温度场以及燃烧释热场进行了多场耦合仿真,并全面系统地研究了各种操作参数对炉内燃烧工况的定量影响规律,确定了燃烧器和锅炉合理的操作参数:过剩空气系数为1.2、一次风率为20%、一次风温度为608K、二次风温度为620K且均匀投粉。在该条件下炉内温度分布较合理,煤粉能正常稳定地燃烧,炉膛高温区较集中,炉膛出口温度合理。     

电站锅炉对汽轮机汽门“快关”适应性初步分析

锅炉对压力和温度变化的承受能力,是机组实施“快关”技术中的一个重要问题。本文在建立压力通道和调节阀数学模型的基础上,以元宝山600MW 汽轮发电机组为例,分析计算了“快关”过程中锅炉系统压力和温度的变化及过程对强度的影响。当汽门快速关闭、闷缸时间不超过0.5秒时,过热器及再热器内压力变化不足以对锅炉安全构成严重威胁,汽温升高率约1℃/秒。     

大型燃煤锅炉SNCR过程数值研究

基于Fluent软件平台,对410 t/h燃煤锅炉中选择性非催化还原（SNCR）过程进行建模和模拟计算.计算结果与实验测量数据吻合很好,阐明了利用这种方法预测大空间、复杂温度场、复杂流场的锅炉炉膛中氮氧化物生成及还原过程的可行性.计算结果表明,在还原剂与氮氧化物初期混合条件有限的情况下,脱硝效果决定于物质的湍流扩散和温度场之间的相互作用.研究在不同喷射截面上温度和氨氮摩尔比对SNCR过程的影响,结果表明喷射截面应该取在平均温度位于SNCR“温度窗口”中部的截面所对应的高度处,在该工况下脱硝率在42%以上,且随氨氮摩尔比由1.0提高到2.2,脱硝率增长约58%.综合考虑尾部漏氨,氨氮摩尔比应该控制在1.4以下.