新型直流燃烧器燃烧性能的数值模拟分析

为了解决超低负荷下煤粉燃烧器的稳燃和NOx排放等问题,研发了一种新型直流煤粉燃烧器,通过数值模拟分析发现该燃烧器具有高浓缩比的特点,出口NOx排放浓度在180mg/m3(O2 =6％)以内,同时喷口处能够形成稳定的回流区,保证了煤粉着火的稳定性,可见该新型燃烧器具有良好的低NOx排放及稳燃特性.     

双通道浓淡煤粉燃烧器冷态流动特性实验和计算机数值模拟

用三维流动数值计算模型,对一台130吨／小时锅炉有用双通道浓淡煤粉燃烧器的单只燃烧器喷口流场计算和冷态实验结果比较证明了该燃烧器能够形成回流区,且调节腰部风可以改变回流区的长度。该燃烧器具有高效,低负荷稳燃、火焰可调,低NOx排放性能。     

通过煤粉浓缩预热低NOx燃烧器实现高温空气燃烧技术的研究

以煤粉浓缩预热低NOx燃烧器(PRP)为例,说明了通过组织高温烟气回流快速预热低风煤比的一次风煤粉气流,可以在燃煤锅炉上实现具有高稳燃和低NOx排放性能的高温空气燃烧.工业试验和应用表明:PRP燃烧器特殊的预热室结构可以有效控制一次风粉的预热,快速加热煤粉颗粒并使之在达到燃烧器喷口时接近着火温度,因而具有优异的煤种适应性、低负荷稳燃能力和低NOx排放特性,是在燃煤锅炉上实现高温空气燃烧的一种良好的燃烧器.     

百叶窗式水平浓淡煤粉燃烧器在燃贫煤300MW机组的应用

从百叶窗式水平浓淡煤粉燃烧器的结构入手,分析了其稳燃性、NOx低排放的机理,通过安阳电厂9号和10号炉燃烧器的改造情况和试验结果看,NOx低排放量、稳燃性达到了理想效果,对同类型机组有一定的参考价值。     

旋流燃烧器的稳燃及其结构优化分析

简要叙述了国内常见几种旋流燃烧器的稳燃措施，从燃烧器流场和煤粉颗粒运动轨迹的角度分析了对低挥发份煤燃烧稳定性的影响。介绍了新近研究的花瓣稳燃器及其流场特点。指出该稳燃器在加速煤粉气流与高温回流烟气之间的混合时，避免煤粉气流过早向二次风扩散，引导煤粉颗粒进入回流区，有利于燃用低挥发份煤和低负荷稳燃及降低NOx排放等。另外，还介绍了ABT公司最近推出的“弓形”低NOx燃烧器；最后，提出了旋流燃烧器，并提出了旋流燃烧器结构优化的建议。     

低氮改造对四角切圆锅炉NO_x生成特性的影响

对某300 MW四角切圆锅炉低氮改造前后NOx的生成特性进行了数值计算,分析了低氮改造对NOx生成特性的影响.结果表明:原有双通道自稳燃型燃烧器稳燃腔的设计明显加速了热力型NOx的生成;新型水平浓淡燃烧器浓侧和淡侧煤粉均处于偏离化学当量比条件下燃烧,喷口附近火焰温度明显降低,有利于控制热力型NOx的生成,缺氧燃烧降低了煤粉的燃烧效率,冷灰斗区域及三次风以上区域燃料型NOx的生成速率有所增大.     

WRKT-Ⅲ型双通道煤粉燃烧器的研制与应用实践

介绍了WRKT-Ⅲ型双通道煤粉燃烧器的原理和特点,以锦州东港电力有限公司6号炉燃烧器的技术改造为例,将二、三层一次风喷口改为WRKT-Ⅲ型双通道煤粉燃烧器。分别进行了炉内冷态空气动力场试验、额定负荷下锅炉效率测定和低负荷断油稳燃试验,表明锅炉燃烧器改造后具有燃烧稳定性增强、减少了锅炉启动用油等优点。文章对劣质烟煤锅炉设计、运行和改造具有一定参考作用。     

天然气助燃超细无烟煤粉燃烧器设计要点概述

提出在工业锅炉上燃用低挥发分超细煤粉时,燃烧器的选型以及燃烧器设计应注意的关键问题。重点介绍了旋流燃烧器的部分关键结构对无烟煤超细煤粉的着火、稳燃和燃尽的作用。认为加入天然气补入结构能够实现天然气助燃无烟煤超细煤粉的效果;一次风煤粉浓缩、中心扩口、二次风旋流强度、稳燃装置的布置等能够明显地影响无烟煤超细煤粉的稳燃;燃尽风的布置位置能够明显地影响飞灰含碳量和NOx排放。     

低NOx直流煤粉燃烧器设计简介

采用低NOx直流煤粉燃烧器是我国现阶段控制火电厂NOx排放的主要措施.本文介绍了低NOx直流煤粉燃烧器的组成,各部件功能,根据煤种特性而采取不同的部件组合以满足我国火电厂NOx排放标准,并介绍了低NOx直流煤粉燃烧器对燃烧系统设计的要求.图1表6     

超临界直流锅炉燃烧器改造与运行调整优化

某公司针对其630 MW超临界直流锅炉NOx排放浓度高、燃烧器易结渣和烧损等问题,积极采取措施,对该公司的燃烧器进行了改造。改造后锅炉的NOx排放浓度明显降低,燃烧器喷口区域基本无渣,飞灰含碳量可控制在1%以内,锅炉的温度场及燃烧器稳燃状况正常。     

大型锅炉高效低NOx燃烧技术的研究

本文详细分析了NOx生成机理 ,低NOx燃烧器以及炉内空气分级燃烧的机理及其影响因素 ,并对 30 0MW贫煤锅炉高效低NOx燃烧技术进行优化模拟 ,对OFA优化设计作了介绍。为修改制定大型贫煤锅炉NOx排放标准及大型锅炉优化设计与运行提供了科学依据     

合成射流激励影响扩散燃烧NOx生成的实验研究

对合成射流激励助燃风影响NOx生成进行了实验研究,主要考察了合成射流频率、幅值对燃烧器内掺混区时均速度、NOx含量、温度等参数分布的影响。实验结果表明,加入适当频率的合成射流激励助燃风,能够增强径向、周向速度幅值,改善天然气与助燃风的掺混,降低“热点”温度和NOx生成量（较无激励时最多降低约14％）,这有益于降低天然气燃烧造成的大气污染。     

新型低Nox浓淡型双调风旋流燃烧器的研究

对新型低ＮＯｘ浓淡型双调风旋流燃烧器的结构及特点进行了理论分析,并利用冷态等温模化技术进行了气固两相流动模拟实验;对沿周向的浓淡煤粉分布和稳燃环的工作机理进行了实验研究和理论分析,初步了解了低ＮＯｘ燃烧和低负荷稳燃的机理。     

旋流对天然气高温空气燃烧特性影响的数值模拟

以工业炉的高温空气燃烧技术应用为背景,对一个新型轴向旋流式单烧嘴燃烧室内天然气的高温空气燃烧特性进行了数值研究。采用数值模拟的方法研究了同心式轴向旋流燃烧器（HCASbumer）中螺旋肋片的旋转角度对燃烧特性的影响,其中湍流采用Reynolds应力模型,气相燃烧模拟采用β函数形式的PDF燃烧模型,采用离散坐标法模拟辐射换热过程,NOx模型为热力型与快速型。计算结果表明,对预热空气采用旋转射流时,能明显降低NOx生成量。对于HCAS型燃烧器,随着空气射流旋转角度的增大,燃烧室内的回流区域增大增强,降低了局部的氧体积分数分布,燃烧室中平均温度和最高温度都有所增加,且燃烬程度大幅度提高,而局部高温区缩小,只在靠近入口处出现。总的NOx排放量随着空气射流旋转角度的增大先减小,后增大。因此,适当调整肋片的旋转角度可以降低NOx生成量。     

低NOx燃烧器在燃煤电站锅炉中的应用与前景

当前国内燃煤发电站运行过程中产生的大量NOx是大气污染的主要因素之一,因此,燃煤发电锅炉采用低NOx燃烧器是降低NOx排放的最经济有效措施。分析了NOx成因、影响因素和降低方法,介绍了我国燃煤常规目前使用的几种低NOx燃烧器的各自特点,并分析了低NOx燃烧器的应用前景。     

低NOx燃烧器与常规直流煤粉燃烧器的NOx生成特性的研究

对350MW电站锅炉采用低NOx燃烧器和常规直流煤粉燃烧器的NOx生成特性进行了实验研究和数值模拟，结果表明：①最高温度、平均温度和中心温度等与炉膛高度的关系保持不变，即径向空气流分级不影响炉膛的燃烧特性；②采用低NOx燃烧器时，其炉膛中心的氧气浓度比采用常规直流煤粉燃烧器时要小；③炉膛截面平均NOx浓度和中心NOx浓度随炉膛高度的关系基本相似，但NOx最大浓度随炉膛高度的分布规律不同，采用低NOx燃烧器时NOx最大浓度明显与一、二次风布置有关，采用常规直流燃烧器的NOx最大浓度在燃烧器区域随高度分布呈现双峰形；④它们对应的平均NOx浓度最大值截面和平均温度最大值的截面的高度分别相同，但平均NOx浓度最大值截面比平均温度最大值的截面要低；采用低NOx燃烧器时，截面NOx浓度最大值区域比常规直流燃烧器有大幅度的减小；⑤低NOx燃烧器可比常规直流燃烧器降低NOx排放28．6％。     

Mechanism analysis on the pulverized coal combustion flame stability and NOx emission in a swirl burner with deep air staging

Low NOx burner and air staged combustion are widely applied to control NOx emission in coal-fired power plants. The gas-solid two-phase flow, pulverized coal combustion and NOx emission characteristics of a single low NOx swirl burner in an existing coal-fired boiler was numerically simulated to analyze the mechanisms of flame stability and in-flame NOx reduction. And the detailed NOx formation and reduction model under fuel rich conditions was employed to optimize NOx emissions for the low NOx burner with air staged combustion of different burner stoichiometric ratios. The results show that the specially-designed swirl burner structures including the pulverized coal concentrator, flame stabilizing ring and baffle plate create an ignition region of high gas temperature, proper oxygen concentration and high pulverized coal concentration near the annular recirculation zone at the burner outlet for flame stability. At the same time, the annular recirculation zone is generated between the primary and secondary air jets to promote the rapid ignition and combustion of pulverized coal particles to consume oxygen, and then a reducing region is formed as fuel-rich environment to contribute to in-flame NO_X reduction. Moreover, the NOx concentration at the outlet of the combustion chamber is greatly reduced when the deep air staged combustion with the burner stoichiometric ratio of 0.75 is adopted, and the CO concentration at the outlet of the combustion chamber can be maintained simultaneously at a low level through the over-fired air injection of high velocity to enhance the mixing of the fresh air with the flue gas, which can provide the optimal solution for lower NOx emission in the existing coal-fired boilers.     

低NO_x燃烧与选择性非催化还原联合深度脱硝技术的应用

氮氧化物是大气的主要污染物,随着世界各地环保标准的不断提高,采用低NOx燃烧与其他脱硝技术结合的联合深度脱硝技术是既经济又环保的选择。首先介绍了低NOx燃烧器、再燃技术和与SNCR技术结合的联合深度脱硝技术的研究发展。然后介绍了浙江大学自主研发的低NOx燃烧与SNCR联合深度脱硝技术在410 t/h锅炉上的改造应用,实施改造后,锅炉运行正常,对主要运行参数影响小,达到了预期脱硝要求。锅炉飞灰含碳量大多情况在3%以下,NOx从原来的550 mg/m3左右降到了150~200 mg/m3,联合脱硝率在70%左右。     

增材制造技术在F级燃气轮机燃烧器开发中的应用

为了缩短重型燃气轮机燃烧器修复和低氮燃烧技术开发周期,打破F级重型燃气轮机热部件制造技术壁垒,基于增材制造技术,开发出了一套完整的F级燃气轮机燃烧器加工工艺,成功实现了标准产品旋流器的试制。在此基础上,利用增材制造技术生产的燃烧器,完成了在役燃气轮机燃烧器的服务修复;在新型低氮燃烧技术开发中成功试制出多款自主开发的新型低氮燃烧器,并通过了全温、全压、全尺寸实验验证;批量生产了产品级新型低氮燃烧器,贯通了F级重型燃气轮机燃烧器从设计开发到工艺开发的全部流程。实践表明,运用增材制造技术可助力企业在燃气轮机服务、研发和生产等方面实现快速创新。     

燃气燃烧器燃烧特性的数值模拟

运用Fluent软件对40 t/h锅炉用燃气燃烧器进行三维数值模拟,研究进风量对燃烧器性能及污染物NOx排放特性的影响。结果表明:合适的进风量是保证燃烧器稳定燃烧的重要条件,也是减少NOx排放的关键因素。数值模拟的计算结果为燃烧器优化设计、改造提供了参考依据。