LYCTWA型贴壁风在墙式对冲燃烧锅炉上的应用及仿真模拟研究

针对某电厂600 MW墙式对冲燃烧锅炉在低氮燃烧改造后存在严重的水冷壁高温腐蚀问题,采取LYCTWA型贴壁风系统对其进行了高温腐蚀治理改造。通过全炉膛数值模拟与现场试验相结合的方法,研究了侧墙壁面区域的烟气成分分布以及不同的贴壁风布置方案对炉内燃烧及高温硫腐蚀的影响。结果表明：模拟结果与电厂实际腐蚀区域相吻合,腐蚀区域主要集中在第2层主燃烧器至燃尽风间的侧墙区域。加装了贴壁风系统后,数值模拟和试验结果均显示侧墙还原性气体体积分数大幅降低,水冷壁贴壁气氛得到显著改善。     

贴壁风对300MW四角切圆锅炉高温腐蚀特性影响的数值模拟

针对某300 MW四角切圆锅炉低氮改造后部分区域水冷壁高温腐蚀严重的问题,进行了贴壁风改造;设置4组不同贴壁风参数工况,开展了贴壁风对高温腐蚀特性影响的数值模拟研究。结果表明:在贴壁风全部投入运行,贴壁风风率逐渐增加的工况中,考虑到有效减轻水冷壁高温腐蚀的同时保证炉膛出口较小的飞灰含碳量和NOx质量浓度,工况2的综合效果最好;关闭与主气流旋转方向相反的贴壁风,适当提高与主气流旋转方向相同的贴壁风风速,能够进一步缓解水冷壁的高温腐蚀并保证较好的燃烧效果。     

660 MW超临界对冲锅炉低氮改造后水冷壁高温腐蚀治理

针对超临界对冲燃烧锅炉在低氮改造后水冷壁两侧墙高温腐蚀加重的问题,分析了水冷壁高温腐蚀的原因及影响因素,全年平均St,ar约2. 78%,入炉煤硫分高、低氮改造后水冷壁近壁面还原性氛围浓是水冷壁高温腐蚀加剧的主要原因,针对该问题实施了锅炉侧墙贴壁风技术改造。通过贴壁风调整试验,找出了最佳贴壁风开度。贴壁风改造后,改善了侧墙还原性气氛,H2S体积分数能有效控制在200 ml/m3以下,缓解了水冷壁管高温腐蚀速率,大大降低了水冷壁腐蚀爆管泄漏事故风险和换管检修成本,有利于机组的安全、经济运行。     

风膜式贴壁风防止锅炉水冷壁高温腐蚀效果分析

国内大型燃煤粉锅炉采用低氮燃烧系统后,主燃区、还原区的水冷壁容易形成较严重的高温腐蚀和结渣。通过向区域内引入少量二次风,使二次风沿水冷壁壁面平行流动并形成风膜,可防止水冷壁的高温腐蚀。用计算流体动力学(CFD)数值模拟方法对水冷壁表面流场进行模拟验证,结果表明:风膜式贴壁风能满足水冷壁表面氧量均匀性的要求,使水冷壁壁面的氧含量高于1.5%,达到了有效防止水冷壁高温腐蚀的目的。     

670 MW对冲旋流燃烧锅炉防高温腐蚀试验研究

针对锅炉低氮燃烧改造后水冷壁近壁区发生高温腐蚀的问题,以某电厂670 MW超临界对冲旋流燃烧锅炉为研究对象,通过贴壁风系统改造结合燃烧优化调整试验,分析了贴壁风门开度、运行氧量、煤质变化等参数对水冷壁近壁区还原性气氛和炉内燃烧及运行参数的影响。结果表明：增加贴壁风系统后,水冷壁近壁区O2体积分数明显提高,CO体积分数平均值下降65.4%,H2S体积分数平均值下降53.2%,H2S平均值可控制在0.1×10-3以下,缓解高温腐蚀效果显著;高温腐蚀主要发生在高负荷工况,提高运行氧量有助于缓解高温腐蚀风险;增设贴壁风系统对锅炉氮氧化物排放量影响较小。     

700 MW四角切圆燃烧锅炉降低水冷壁高温腐蚀配风改造应用研究

为防治四角切圆燃煤锅炉炉膛水冷壁高温腐蚀,在某电厂2台700 MW机组锅炉上进行了燃烧配风优化改造,并进行了燃烧调整试验.结果表明:燃烧配风优化改造后,锅炉水冷壁贴壁气氛显著改善,炉膛水冷壁高温腐蚀得到有效防治,锅炉运行安全性和经济性显著提高,为四角切圆燃烧电站锅炉防治水冷壁高温腐蚀提供了积极的示范作用.     

350 MW对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀分析与治理

针对某发电有限公司2×350 MW对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀及结焦的问题进行分析,燃烧器烧损导致炉内动力场不均火焰刷墙、硫分含量高、二次风压低、吹灰器蒸汽吹损等是引起高温腐蚀的主要成因.通过贴壁风改造及后续的优化改造后,锅炉两侧墙的主燃烧区水冷壁得到保护,H2S和CO浓度明显降低,水冷壁高温腐蚀情况缓解.优化改造后20...     

旋流对冲燃烧锅炉整炉膛数值模拟与工程应用研究进展与展望

旋流对冲燃烧锅炉中常采用分级送风来实现低NOx燃烧,会造成炉膛内02体积分数减小、还原性气体体积分数增大,极易诱发锅炉水冷壁高温腐蚀现象.为此综述了大型旋流对冲锅炉低NOx燃烧技术所导致的高温腐蚀现象及贴壁风改造数值模拟研究现状,发现目前大型旋流对冲燃烧锅炉数值模拟中普遍存在使用未考虑灰层的焦炭燃烧模型及在全炉膛数值模...     

超超临界机组锅炉贴壁风系统的数值模拟及工程验证

为了解决某660 MW超超临界对冲燃烧锅炉的高温腐蚀问题,提出了前后墙布置高速直流贴壁风改造方案,并采用计算流体力学理论对该方案进行数值模拟。改造前的锅炉温度沿高度分布、主燃区水冷壁贴壁气氛等模拟数据与实测结果基本符合,验证了模拟的准确性。结果表明：当贴壁风率较低时,由于炉膛内温度高、烟气粘度大,射流穿透力不足,效果较差;当贴壁风率达到3%以上时,射流动量和初始速度增大,射流刚性增强,能够抵达高温腐蚀区域;贴壁风对炉膛中间主体区域的气体组分影响不大,仅提高了侧墙贴壁区域的氧化性气氛,使具有高温腐蚀倾向的水冷壁面积大幅减少。实际改造结果表明,该方案对改善主燃区高温腐蚀区域的贴壁气氛效果显著,贴壁O₂体积分数由1.0%提高至2.7%左右,而还原性CO和H₂S的体积分数降幅分别达到70%和85%。     

某亚临界锅炉低氮燃烧器改造后高温腐蚀控制

某电厂600 MW亚临界锅炉低氮燃烧器改造后一直存在高温腐蚀现象严重、再热汽温偏差较大的问题,对改造后的锅炉进行了数值模拟计算。结果表明,改造后炉膛出口烟温偏差较小,炉内整体温度上升,但水冷壁贴壁区域温度反而有所降低,炉膛整体CO体积分数随着燃尽风率的增大而大幅上升,高温腐蚀风险增大。实际运行中再热汽温偏差较大与风箱结构引起的二次风实际不均匀程度有关。针对数值模拟结果进行燃烧调整后,炉内强还原性气氛区域CO体积分数有了明显下降,两侧再热汽温偏差从40℃下降至10℃以下,加减负荷时的再热汽温稳定程度亦有所提高。     

530MW超临界机组对冲燃烧锅炉低氮燃烧贴壁风系统数值计算

为了有效预防水冷壁高温腐蚀、控制NO_x排放量,进行了某墙式对冲燃烧锅炉燃烧器低氮配风优化设计与改造,在主燃烧区加装"非对称矩形高速直流贴壁风"系统.结果表明:实测水冷壁贴壁气氛大幅改善,贴壁O_2体积分数明显升高,由0.3%升高至3.0%;炉膛前后墙贴壁烟温呈下降趋势,降幅100K左右,有效降低了水冷壁高温爆管风险.     

超超临界参数锅炉贴壁风改造方案设计及工程应用

针对1台存在严重高温腐蚀问题的660 MW超超临界参数锅炉进行了贴壁风方案设计及工程应用研究。首先,对改造前水冷壁区域的贴壁气氛进行了测试,发现主燃区侧墙处于很强的还原性气氛,是发生严重高温腐蚀的主因。随后,提出了高速直流贴壁风改造方案,在前后墙各布置4层喷嘴,采用一次风为风源,以10°夹角斜向送入高温腐蚀严重的区域,并采用数值模拟对该方案的实施效果进行预测分析。最后,在该锅炉上实施了改造方案,进行了现场实际测试,发现改造后主燃区贴壁O₂体积分数度由1.0%大幅提高至2.7%左右,同时CO和H₂S浓度分别降低了约70%和85%,效果显著。测试结果还表明,贴壁风系统的投运未对锅炉性能和尾部污染物排放特性产生影响。     

侧墙开槽式贴壁风对锅炉水冷壁高温腐蚀模拟研究

为有效应对燃煤电厂水冷壁高温腐蚀问题,以某600 MW墙式对冲锅炉为研究对象,运用数值模拟方法考察了贴壁风风速对水冷壁附近的温度与气氛影响,同时对比分析了添加贴壁风前后锅炉的运行状况。结果表明：所添加的贴壁风能够达到覆盖侧墙壁面的效果,可以大幅度提升侧墙附近的O₂体积分数,削弱侧墙壁面附近的还原性气氛。在有效缓解水冷壁高温腐蚀问题的同时,不会对炉内燃烧和污染物排放产生较大影响。适当的调整贴壁风风速,可以应对机组不同负荷下的水冷壁高温腐蚀问题。     

超超临界锅炉低NO_x燃烧优化对高温腐蚀的影响

为了评估低NO_x燃烧器升级后水冷壁高温腐蚀的可能性,对某超超临界锅炉炉内燃烧进行了数值模拟,并对SOFA(燃烬风)上摆的燃烧优化工况做了水冷壁贴壁气氛测试。结果表明:主燃烧区的上部和COFA、SOFA(分离式燃烬风喷嘴)之间的还原区发生高温腐蚀的可能性较大;SOFA上摆扩大了还原区,增加了高温腐蚀的可能性,还原区贴壁H_2S平均浓度沿着炉膛高度的增加而升高,为180~400μl/L;SOFA摆角的偏差使得局部H_2S浓度达到了800μl/L,进一步加剧了局部区域高温腐蚀的风险;强氧化强还原交替变动,使得SOFA以上区域(43.3~46.1 m)的高温腐蚀风险较典型还原区更为严重。在锅炉实际运行中,应尽可能权衡降低NO_x排放和控制高温腐蚀风险。     

切圆燃烧锅炉中煤粉射流中下游燃烧组织的优化研究

针对我国大多数切圆燃烧锅炉在低氮燃烧改造后出现水冷壁高温腐蚀和结渣问题,在已有研究技术的基础上,提出了一种不同于贴壁风的新型墙式风燃烧辅助系统,将主燃区二次风在水平方向进一步分级,增加直接进入煤粉射流中下游的墙式风,对某600 MW切圆燃烧锅炉进行改造。运行试验表明:墙式风可以有效改善水冷壁附近还原性气氛,提高炉膛燃烧区整体温度水平,过热器和再热器减温水量明显减小,NO_x排放量有所降低,锅炉燃用低灰熔点煤的能力得到了提高。     

对冲燃烧锅炉防高温硫腐蚀改造的数值研究

针对某600MW超临界对冲燃烧锅炉在低氮技术改造后侧墙壁面出现明显的还原性高温硫腐蚀现象,采用在侧墙添加贴壁风装置方案,并对添加贴壁风装置前后工况进行了全炉膛数值模拟,分析了侧墙壁面附近的烟气成分分布以及贴壁风对炉内燃烧和高温硫腐蚀的影响.结果表明:未添加贴壁风装置的原始工况下,壁面附近CO主要集中在侧墙中心,且O2体积分数较低,模拟所得还原性区域与实测腐蚀位置吻合良好;添加贴壁风装置后,侧墙CO体积分数明显下降,O2体积分数明显升高,壁面的还原性气氛得到有效改善,且此方案对炉内燃烧和污染物排放的影响较小.     

300MW对冲旋流煤粉锅炉高温腐蚀改造的数值模拟研究

为改善某300 MW对冲旋流煤粉锅炉出现的侧墙水冷壁高温腐蚀现象,提出了在炉膛前后墙靠侧墙处增设四层贴壁风的改造方案,通过使贴壁风斜吹至侧墙以改善侧墙壁面附近的还原性气氛。对原始工况和改造方案的炉膛热态燃烧进行了数值模拟研究,对比分析了两工况下温度、速度分布以及O_2、CO、H_2S、NO等组分分布。模拟结果显示,增加贴壁风对炉膛整体温度分布、速度分布、氮氧化物排放影响较小,但对侧墙贴壁处影响较大。增加贴壁风后,侧墙贴壁处温度明显下降,O_2浓度增加,CO浓度明显下降,H_2S浓度显著减少,有利于改善侧墙水冷壁烟侧的高温腐蚀现象。     

低氮燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及对策

燃煤锅炉采用低氮燃烧技术降低NO_x排放时,容易引起炉膛水冷壁管高温腐蚀。西北某发电公司的锅炉实施低氮燃烧改造后出现了严重水冷壁高温腐蚀并诱发爆管。其原因为煤粉细度过大、一次风率过高,煤粉着火推迟,未燃尽的含硫煤粉颗粒冲刷水冷壁,在高温环境下发生高温腐蚀。通过提高磨煤机出力、优化燃烧器,燃烧状况得到明显改善,解决了水冷壁高温腐蚀问题。     

锅炉水冷壁腐蚀、结焦问题的数值模拟研究

为了研究某350 MW前后墙对冲燃烧煤粉锅炉经低氮燃烧技术改造后炉膛水冷壁出现的腐蚀结焦问题,利用ANSYS FLUENT软件对炉膛内的燃烧状况进行了数值模拟研究。结果表明:水冷壁附近的还原性气体(CO+H_2S)的体积分数过高,约20.85%,是造成腐蚀、结焦问题的主要原因;分配调整燃尽风(OFA)风量和低氮燃烧器二次风风量,不能降低水冷壁附近还原性气体的体积分数;在保证现有运行工况不变的情况下,额外增加贴壁风口,贴壁风量为18.67 kg/s,在原腐蚀、结焦区附近形成空气保护层,能够有效地降低水冷壁附近还原性气体的体积分数至7.83%,从而有效地解决炉膛水冷壁的腐蚀、结焦问题。     

660 MW超超临界锅炉高速贴壁风改造技术研究

针对某660 MW超超临界对冲燃烧锅炉因长期燃用高硫煤,炉内发生高温腐蚀,导致水冷壁迅速减薄现象,进行了从一次风母管引出贴壁风吹向侧面水冷壁的改造.改造后通过测试证明,投入贴壁风后贴壁处氧量有明显提高,平均CO浓度下降66.9％,平均H2S浓度下降86.3％,H2S平均值可控制在200 mL/m3以下,缓解高温腐蚀效果...