燃烧福建无烟煤之75t/h中温旋风分离CFB锅炉低氮燃烧改造

在2台燃烧福建无烟煤的75t/h中温旋风分离CFB锅炉上进行多次工业热态试验掌握大量数据的基础上,分析认为影响NO_x排放浓度的因素主要有NO_x生成机理、锅炉结构、运行参数。为此,从NO_x生成机理和优化锅炉结构方面着手,采取抬高下二次风喷口高度、提高下中二次风喷口速度和在水冷壁前后墙标高12.65m处增设一层上二次风(风源取自一次风热风母管)等措施进行低氮燃烧改造。热态试验证明低氮燃烧改造取得了良好的效果:NO_x排放浓度从180mg·Nm-3左右降低到140mg-3左右,最低值在120mg~(-3)以下,且锅炉机械不完全燃烧损失q_4降低了1.0%~1.5%。试验同时发现,二次风率β、中二次风率k_m、上二次风率k_(up)对NO_x排放浓度和机械不完全燃烧损失q_4的影响曲线均表现为开口向上的抛物线,这表明对于燃烧福建无烟煤的中温旋风分离CFB锅炉而言,存在最佳的二次风率β、中二次风率k_m、上二次风率k_(up),使NO_x排放浓度最低、机械不完全燃烧损失q_4最小。热态试验数据表明,在过量空气系数λ≈1.2的情况下,最佳的二次风率β区间为45%~60%,最佳的中二次风率k_m在45%~60%之间,最佳的上二次风率k_(up)区间为5%~15%。     

减少四角切圆燃烧锅炉NO_x生成的运行调整

NO_x是燃煤电站排放的主要污染物之一。控制锅炉燃烧能减少NO_x的生成,有利于降低燃煤电站的NO_x排放量。针对某四角切圆燃烧煤粉锅炉,分别调整过剩空气系数、二次风配风方式、燃尽风量、磨煤机出力分布、周界风、偏转二次风以及煤粉细度等因素,总结出各因素对NO_x的影响趋势,并经过合理调整,将NO_x生成量降低了近28%。结果表明,炉膛内氧气浓度和分布状况决定了NO_x的生成情况,采用低氧燃烧和空气分级燃烧能有效减少NO_x的生成。     

燃用褐煤的循环流化床锅炉排放及燃烧效率研究

在3 MW循环流化床锅炉(CFB)燃烧试验台上开展燃烧褐煤污染物排放及燃烧效率试验,在不同一、二次风量比例工况下,通过改变二次风的标高,得到不同一、二次风比及二次风口标高对锅炉污染物排放特性及对燃烧效率的影响规律。同时对运行氧量做调整,得到氧量对NO_x、SO_2排放的影响规律。     

600 MW机组旋流对冲燃烧锅炉在变煤质工况下的燃烧优化模拟

针对某电厂一台600 MW机组旋流对冲燃烧锅炉燃用4种不同热值混煤,采用Fluent软件对该锅炉的燃烧特性进行研究,并在此基础上进行燃烧优化调整。模拟结果表明:混煤燃烧炉内速度场和温度场分布较为对称;总二次风风量不变时,内二次风比例过大或过小均会使NO_x排放质量浓度偏大;特定的内二次风比例下,存在最优的外二次风旋流角度,模拟显示30°为最优的外二次风旋流角度;随着燃用煤平均热值增大,NO_x排放质量浓度逐渐增大,平均热值超过25 122 kJ/kg的入炉煤不适宜在该炉燃用。本文的研究结果可为同类型前后墙对冲锅炉掺烧不同热值煤时的燃烧优化提供参考。     

煤粉炉低氮燃烧调整影响因素分析

为控制NO_x排放,在1000 MW锅炉上进行了燃烧调整试验。通过改变氧量、二次风风量、燃尽风风量、一次风风量及锅炉负荷等因素,研究不同工况对NO_x排放浓度的影响。     

烟气再循环对煤粉锅炉炉内燃烧及NOx排放影响的数值模拟

以某热源厂75 t/h四角切圆煤粉锅炉为研究对象,采用数值模拟的方法对不同烟气再循环率下炉内的燃烧及NO_x排放特性进行研究。结果表明,烟气再循环技术可使炉内整体温度降低,烟气再循环率越高,炉膛温度下降越快;烟气再循环率增大,入炉二次风O_2含量降低,主燃区CO浓度先增加后减小,炉内NO_x浓度分布降低;烟气再循环率在20%时,炉膛出口NO_x浓度为417 mg/Nm~3,相比未采用烟气再循环,锅炉脱硝率提升26.1%。     

1000MW超超临界二次再热锅炉的工程实践

简述了国内某二次再热锅炉的设计方案及技术特点,通过解决该锅炉安装过程中存在的问题,分析锅炉调试及机组运行时锅炉主要参数和环保排放的实际情况,验证了锅炉设计方案的正确性,为二次再热锅炉的建设提供了经验。     

1000MW超超临界二次再热塔式锅炉过热器超温分析与对策

二次再热技术以其较高的热效率受到越来越多的关注,我国目前投产的二次再热机组数量较少,启动运行经验较为缺乏。以华能集团莱芜电厂1 000MW超超临界二次再热塔式锅炉为研究对象,介绍了锅炉在启动、燃烧、受热面布置及汽温调节方面的技术特点,针对过热器大面积超温问题,分析原因并提出了解决办法。经过调试,锅炉主要技术指标达到或接近于设计值,机组运行稳定,性能可靠。     

某电厂锅炉低NO_x燃烧改造技术论证

针对某电站锅炉较高排放实际情况与运行边部条件,详细分析了有效降低NO_x燃烧技术措施(纵向三区与横向两区的空气分级燃烧、燃尽风布置、低NO_x燃烧器、建立节点功能区、多喷口多角度燃尽风喷口),给出了合理的低NO_x燃烧改造方案及其特点,为已有锅炉技术改造提供指导。     

不同配风方式下超临界墙式切圆锅炉燃烧特性的数值模拟分析

以华能营口电厂600 MW超临界墙式切圆燃烧锅炉为研究对象,采用计算流体力学仿真软件对在不同配风方式下锅炉炉膛内温度场和NO_x质量浓度进行数值模拟分析。数值模拟结果表明:在一、二次风正宝塔式配风方式下,炉内温度分布状况理想,下二次风托粉效果好,锅炉内燃烧充分且无贴壁燃烧现象;另外,一、二次风正宝塔式配风方式结合燃尽风、附加风风量的调整,可以有效降低炉内NO_x的生成量。以上结果对该类型锅炉运行、设计和改造具有指导价值。     

循环流化床锅炉烟气降硝改造探讨

分析了某公司130 t/h循环流化床锅炉NO_x原始排放浓度高和炉膛出口温度低的原因,并提出了相应的技术对策,包括对锅炉异型分离器本体及中心筒进行优化改造,提高了分离器效率,为SNCR脱硝系统提供合理的温度分布场;同时新增二次环形风实现深度分级燃烧及烟气再循环技术降低了NO_x原始排放浓度。经降硝改造后,锅炉NO_x排放浓度满足环保要求。     

国内首台1000MW对冲燃烧二次再热锅炉运行效果

介绍国内首台1000MW对冲燃烧方式二次再热锅炉的结构，在典型负荷点工况测试了高温受热面壁温、飞灰底渣含碳量、锅炉效率、NO_x、再热汽温情况，结果表明对冲燃烧二次再热锅炉性能优良，整体布置合理。     

分级配风对切圆锅炉NO_x生成与燃烧经济性的影响

针对燃用劣质混煤的300 MW四角切圆燃烧锅炉,通过低氮燃烧系统改造与增设燃尽风(SOFA)相结合的方式,用于降低氮氧化物(NO_x)排放浓度。通过三种劣质混煤的实炉燃烧试验获得了SOFA风率,三次风投、退,缩腰配风方式对NO_x排放浓度与锅炉燃烧经济性的影响规律。试验结果表明,随着SOFA风率增加,锅炉热效率随之下降,而NO_x排放浓度呈现出先下降后上升的趋势;制粉系统三次风退出时,NOx排放浓度明显降低,而飞灰含碳量有所升高;此外通过优化缩腰配风,有助于提高锅炉热效率和降低NO_x生成浓度,从而实现低氮燃烧的同时,兼顾锅炉燃烧经济性。     

CFB锅炉布风板面积缩减对NO_x、CO和q_4的影响

在总结分析多次工业热态试验和多年运行实践大量数据的基础上,从NO_x生成机理和优化锅炉结构等方面着手,对1台燃烧福建无烟煤的75t·h~(-1)温旋风分离CFB锅炉进行低氮燃烧改造,将布风板有效截面积由13.43m~2缩减为11.38m~2、二次风率从40%提高到45%。工业热态试验证明该低氮改造取得了良好的效果:NOx排放浓度从210mg·Nm~(-3)左右降低到180mg·Nm~(-3)左右,可满足NOx排放浓度200mg·Nm~(-3)限值要求;并且机械不完全燃烧损失q_4降低了0.3%~0.6%,CO排放浓度也有所降低,提高了CFB锅炉的运行经济性。试验同时发现:二次风率β、上二次风率k对NO_x排放浓度和q_4的影响曲线均表现为开口向上的抛物线,这表明对于燃烧福建无烟煤的75t·h~(-1) CFB锅炉而言,存在最佳的二次风率β、上二次风率k,使NO_x排放浓度最低、q_4最小。试验表明,在过量空气系数λ≈1.2的情况下,最佳的二次风率β区间为40%~55%,最佳的上二次风率k在45%~55%之间。     

国内三大锅炉厂二次再热技术对照

从国内三大锅炉厂二次再热锅炉的主要参数、受热面布置、水汽系统流程、烟气系统流程、汽温调节方式等几方面进行对照,分析比较了三大锅炉厂二次再热锅炉主要技术特点,为二次再热锅炉设计、选型、研究作参考。     

国内科技信息

沸腾炉内二段燃烧降低 NO_x 排放的试验研究在我国,动力燃料以煤为主。NO_x 排放量多,危害严重。在燃煤锅炉中,控制 NO_x 排放的燃烧技术已有很大发展,但是,这些技术在工业中应用尚有技术上不够成熟、经济上投资较大等困难。采用沸腾燃烧技术可以实现低 NO_x 排放。由于在沸腾炉内,NO_x 的形成和燃烧过程同时进行,其物理、化学过程十分复杂。国外对常规一段燃烧沸腾炉 NO_x 的排放有以下两方面的报道:其一是床温对NO_x 排放的影响;其二是炉内过量空气系数对 NO_x排放的关系,即过量空气系数增加时,NO_x 排放量也增加。燃料特性对 NO_x 排放量的影响也在研究中。     

超高参数二次再热循环流化床锅炉技术可行性分析

本文通过对比煤粉（PC）锅炉与循环流化床（CFB）锅炉在蒸汽参数、受热面布置、调节手段等方面的不同,发现CFB锅炉燃烧特点适合采用超高参数的二次再热技术。研究结果表明:CFB锅炉炉膛内受热面传热温压低于PC锅炉,但由于CFB锅炉炉膛内存在大量的循环物料,其高温受热面的传热系数和热负荷都高于PC锅炉;CFB锅炉炉膛燃烧均匀,其高温级受热面的汽温偏差、壁温偏差能得到很好的控制;CFB锅炉二次再热的布置方式更灵活,可以将二次再热器布置在尾部双烟道或外置床中,而且,在CFB外回路中可以布置蒸发过热器和再热器等多种受热面,这样可使炉膛高度明显降低,从而使CFB锅炉的成本降低;CFB锅炉调节手段更加灵活,在运行过程中可以通过调整炉膛内部颗粒质量浓度,再结合烟气再循环和流态重构技术对炉膛内高温受热面的热负荷和蒸汽温度进行调节。     

超超临界二次再热锅炉炉膛换热计算模型研究及应用

针对超超临界二次再热锅炉炉膛校核热力计算,以前苏联1973年热力计算标准中分区计算方法为基础,通过结合煤粉燃烧一维阻塞流模型,提出了一种新的分区段——一维炉膛换热计算模型。该模型形式简单、使用方便,不仅可以得到沿炉膛高度方向烟气平均温度分布和区段水冷壁热负荷,而且还可以获得飞灰含碳量。以某660MW超超临界二次再热锅炉为例,进行了炉膛传热热力计算。结果表明:与标准方法中的零维模型相比,该文所提出方法的计算结果与实际测量值之间的误差较小,可为超超临界二次再热锅炉炉膛传热计算提供参考。     

两种燃烧方式下变负荷对煤粉锅炉NO_x排放的影响

针对切圆燃烧锅炉与对冲燃烧锅炉在不同负荷下的炉膛出口NO_x排放浓度的变化规律进行了研究,从NO_x生成与还原的机理出发,结合基于Fluent的数值计算解释了切圆燃烧锅炉低负荷NO_x升高而对冲燃烧锅炉低负荷NO_x不升高的原因。     

煤粉炉二次风掺混炉烟燃烧数值模拟

为探究二次风掺混烟气对锅炉燃烧温度场和NO_x排放的影响,以某电厂2×330 MW机组为研究对象,选择70%THA、60%THA、50%THA作为掺混炉烟工况点,设定煤质、总过量空气系数、配风方式稳定的情况下,采用数值模拟方法对燃烧进行了全炉膛模拟计算。结果表明:采用炉烟循环后,炉膛平均温度整体有50～100℃下降,中心区域最大可下降150℃左右;炉膛整体燃烧过程特性没有改变,还原区和燃尽区残余燃烧向炉膛出口延伸,抑制并减少NO_x生成明显。