350MW煤粉锅炉低氮燃烧改造与参数优化设计

对某350 MW煤粉锅炉的低氮燃烧改造方案进行分析,采用数值模拟方法研究了不同工况下气流的速度场、炉膛温度场和NOx排放质量浓度,并与实测结果进行了对比.结果表明:延长并调整旋流燃烧器二次风的扩锥可降低NOx的排放质量浓度;改变燃尽风喷口结构,增大燃尽风风量,使主燃区总体处于还原性气氛,既有利于NOx的还原,又能有效控制炉膛出口烟气温度,缓解屏底结焦状况;数值模拟结果与实测结果吻合较好.     

600MW墙式对冲燃煤锅炉燃烧数值模拟

为了得到精确的SCR脱硝系统烟气参数(如速度、温度和NO_x浓度),建立了从锅炉炉膛到省煤器出口的全系统研究模型,对某600 MW亚临界对冲燃煤锅炉进行了数值模拟,将旋流燃烧器与炉膛作为一个计算域来模拟,过热器、再热器和省煤器等区域的受热面换热采用用户自定义函数(UDF)进行处理,得到了整个锅炉的速度场、温度场、NO_x体积分数以及省煤器出口的烟气参数。结果表明:省煤器出口的烟气参数分布不均匀,采用省煤器出口参数作为SCR脱硝系统设计或优化的条件,有利于提高脱硝效率、降低氨逃逸率。     

低NO_x旋流燃烧器改造数值模拟

对DBC-OPCC-Ⅰ型旋流燃烧器进行了结构上的优化改造,并利用Fluent软件对改造前后的单个旋流燃烧器进行了数值模拟计算,分析了改造前后燃烧器区域的速度场、温度场以及NOx体积分数分布.结果表明:改造后的速度场出现中心回流区,且回流区在长度和宽度上均有所增加,速度明显减小;改造后的整体温度分布有所降低,最高温度降幅达200K,尤其是旋流燃烧器出口扩锥处的温度明显降低;改造后的NOx体积分数也显著降低,NOx最高体积分数可降1×106,改造后旋流燃烧器的性能比改造前优越.     

有旋燃烧器的数值模拟

采用κ-ε双方程模型模拟计算了冷态燃气在轴对称渐扩燃烧器内的有旋流动状态;分析了不同旋流强度对速度分布、回流区形状大小的影响及旋流强度与出口速度之间的相互关系;预报了有旋流和无旋流下燃烧器内的流场分布;给出了燃烧器出口速度随旋流强度的变化趋势,为燃烧器设计提供理论依据。     

OPCC型旋流燃烧器大面积烧损的关键原因及改造措施

针对某电厂660MW超临界锅炉OPCC型旋流燃烧器大面积烧损给该电厂带来严重经济损失的实际情况,详细分析了旋流燃烧器烧损的原因,包括旋流燃烧器材料的选择、结构设计上的缺陷和现场运行存在的问题等方面.对全炉膛进行了热态数值模拟,得到旋流燃烧器烧损的关键原因,并提出相应的改造措施.结果表明:内二次风旋流强度过大是造成旋流燃烧器烧损的主要原因;一次风风筒所用材质为碳钢,材料的耐热等级不够,应采用高温耐磨合金钢整体铸造;陶瓷粘贴工艺不妥易造成陶瓷脱落,改进陶瓷粘贴工艺可避免陶瓷脱落;中心风风筒为耐热钢,现场观察到其氧化严重,应改进中心风风筒材料制造的工艺.     

变磨煤机组合下的墙式对冲燃煤锅炉炉内燃烧特性数值模拟

为了研究亚临界墙式对冲燃煤锅炉变燃烧器组合工况下的炉内燃烧特性,建立了锅炉炉膛的研究模型,利用数值模拟方法对某电厂600 MW亚临界对冲燃煤锅炉开展了数值模拟研究,并分析了锅炉变燃烧器工况下对炉膛温度场和燃尽率的影响。结果表明:停用前墙上层燃烧器比停用后墙上层燃烧器的炉膛出口温度稍高;停用上层燃烧器比停用下层燃烧器更有利于煤粉燃尽和降低排放量;以上模拟分析为以后的锅炉运行的经济性和环保性提供指导依据。     

浓缩环对旋流燃烧器NO_x生成影响的数值模拟

运用Fluent软件时中心给粉旋流燃烧器进行了燃烧数值模拟,探讨了浓缩环对燃烧器NOx生成的影响,分析了燃烧器燃烧时的温度场、氧浓度场以及包含热力NOx燃料NOx和快速NOx在内的NOx浓度场,比较了不同浓缩环结构下燃烧器出口沿轴向方向NOx浓度曲线.模拟结果表明:浓缩环可降低旋流燃烧器的NOx生成量100 ～200 mg/m3,NOx的排放量也相应降低;调节浓缩环距端口距离和调节浓缩环间距,亦可降低燃烧器的NOx排放量,两者调节的最佳值分别为325 mm和80 mm.     

适用于旋流燃烧方式煤粉炉炉内流动的数值模拟研究

以一台200 MW旋流式煤粉炉为研究对象,以数值模拟软件FLUENT6.0为计算平台,研究了适合于旋流燃烧方式煤粉炉内流动的数值模拟方法.结果表明,在采用燃烧器和炉膛分别进行网格划分和模拟的基础上,炉膛燃烧器区域为结构化网格模拟的结果伪扩散现象比较小,而且燃烧器区域的空气流场与理论上旋流燃烧器的射流特性相一致,与实验结果相比较,回流区相对长而短些,这主要是由于二次风量的增加以及缺少钝体的作用所引起的,而在定性上,模拟得出的速度场的分布和回流区的趋势符合实验得出的数据结论,由此可见,在模拟过程中所采用的模拟方法适合于旋流燃烧方式锅炉.     

300 MW旋流对冲燃煤锅炉燃烧与排放数值模拟

数值模拟是研究锅炉燃烧与污染物排放的一种有效研究方法.利用Fluent软件,对一台300 MW旋流对冲燃煤锅炉在不同工况下进行了数值计算,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.结果表明:在燃烧器出口处形成了高温区,使得煤粉着火及时,燃烧器区域维持较高温度.温度场同各组分浓度场有着对应关系,NOx的生成主要在炉膛的高温区域,沿炉膛高度方向NOx浓度逐渐降低.     

超超临界锅炉燃烧模拟及减小热偏差方法

针对燃烧器四角切圆布置的超超临界锅炉炉膛内的流动和燃烧,创建几何尺寸和边界条件完全对称的三维锅炉模型。计算结果表明,即使几何尺寸和边界条件完全对称,温度场和流场也可能是非对称的,这是造成烟气侧热偏差的可能原因之一。探讨了减小锅炉炉膛出口热偏差的方法,通过对比对称方位燃烧器连线上的速度分布,调整速度分布不对称的直线两端的燃烧器出口速度,使边界条件不对称,重新进行数值模拟,如此重复直至速度分布对称。结果表明,经过速度调整后所得的温度场和流场分布更加对称,可以达到减小炉膛出口热偏差的目的。     

330MW锅炉燃烧优化的试验研究

根据330 MW锅炉的试验数据,重点探讨了中速磨煤机工作特性与旋流燃烧器的匹配性及其对燃烧稳定性、火焰温度分布和锅炉效率的影响.通过优化调整磨煤机挡板开度、一次风压和输粉管煤粉分配均匀性以及煤粉细度,改善了单只燃烧器出口的燃烧条件,增强了燃烧稳定性,使着火条件较差的A层燃烧器出口着火区火焰温度上升40 K,A、B层燃烧器出口火焰平均温度提高70 K,火焰温度分布均匀性随之提高.在此基础上,进一步调整二次风控制方式和过氧量,降低了飞灰和灰渣可燃物含量.该优化调整方案可使锅炉效率提高1.8%.     

大容量锅炉新型旋流煤粉燃烧技术的研究

针对某厂采用EI-DRB型燃烧器的1025t/h锅炉稳燃能力差的问题,在径向浓淡燃烧器的基础上,提出了浓淡旋流煤粉燃烧器结构。1号锅炉下层燃烧器采用浓淡旋流煤粉燃烧器后,解决了锅炉稳燃能力差的问题。在1号锅炉小修期间,发现浓淡燃烧器的中心扩锥磨损严重,但没有发生影响运行的现象。在浓淡旋流煤粉燃烧器的基础上,提出了中心给粉旋流煤粉燃烧器,彻底避免了中心扩锥的磨损问题。2号锅炉下层燃烧器采用中心给粉燃烧器后,解决了锅炉存在稳燃能力差的问题,并且NOx排放量有所降低。图6表2参9     

前后墙对冲燃烧锅炉降低飞灰含碳量的燃烧调整试验

分析了浙江浙能长兴发电有限公司3号锅炉飞灰含碳量升高的原因,指出磨煤机研磨能力下降、煤粉过粗、煤粉浓度分配不均匀以及局部缺氧燃烧等是主要原因;介绍了针对巴威DRB-XCL旋流燃烧器的特点,通过采取调整燃烧器调风盘、内、外二次风叶片角度以及提高炉膛氧量等措施,从而降低锅炉飞灰含碳量2%~3%,解决了3号炉飞灰含碳量高的问题,提高了机组运行的经济性。     

四角燃烧无烟煤锅炉稳燃性能分析

针对某电厂125MW四角燃烧无烟煤锅炉运行时稳燃能力差,不具有调峰能力、热风温度低于设计值、再热器两侧气温偏差较大等问题,分析了问题产生的原因,对样2炉进行了改造,改造后进行了配风和锅炉效率试验。对燃烧器的改造,采取了一次风进一步集中,将一二次风之间的距离拉开、油枪位置上提、三次风改为更利于燃烧的自引式、炉膛中增敷了卫燃带等技术措施,提高了炉膛的温度水平,更利于无烟煤的着火、燃烧。燃烧器改造后,锅炉的稳燃能力提高,不投油最低负荷达到了65％。     

大型锅炉炉膛内的空气动力工况

文中给出了对ＷＧ３００ＭＷ机组锅炉炉膛进行冷态空气动力场模化试验的结果。试验结果表明,不同的二次风与一次风动压比、一次风的投运方式。燃烧器的布置方式等均会影响到炉内的空气动力场。这些结果对我国３００ＭＷ机组锅炉及其它切向燃烧锅炉炉膛的设计和运行均有重要的指导意义。     

水平浓淡风煤粉燃烧器炉内空气动力场的试验研究

在１２５ＭＷ锅炉模拟试验台上,比较了水平浓度淡风煤燃烧在不同侧二次风风速下的炉内空气动力场,结果表明,侧二次风与一次风动压头之比在１～２．４之间时,炉内空气动力场变化不大,旋转气流切圆直径适中,充满度良好,侧二次风风速较近于三次风风速时,炉内旋转气流切圆直径明显增大,气流旋转强烈,出现气流贴墙现象,热态运行的时易出现结渣和高温腐蚀,本文的研究这种燃烧器的应用提供了依据。     

六角切圆锅炉燃烧器区域气固两相流场的试验研究

针对某六角切圆燃烧煤粉锅炉存在的受热面结渣问题，建立冷态试验台，采用三维粒子动态分析仪对燃烧器区域的气固两相流场进行测量，研究原始设计工况及加大上层燃烧器二次风假想切圆直径的改进工况下，燃烧器区域的气固两相速度场．试验研究表明，适当采用一、二次风同心双切圆布置形式，能有效改善炉内流场特性，从而抑制受热面结渣现象的发生．     

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.     

旋流燃烧器的稳燃性能分析

针对旋流燃烧器燃烧低挥发份煤的稳燃问题,介绍了扩口、扩锥、浓淡燃烧、齿环稳燃器等国内外的稳燃措施,采用数值方法模拟了旋流燃烧器一次风流场,详细分析了旋流燃烧器的流场特性。分析得出,扩口、扩锥、浓淡燃烧等稳燃措施没有考虑煤粉气流进入炉膛与高温烟气的迅速混合问题。在这些稳燃措施的流场中,煤粉气流进入炉膛,除脉动外,首先沿回流区外缘流动,向外扩张,而不是迅速与热烟气混合,因此,对于低挥发份煤不能起到良好的稳燃作用。提出了解决旋流燃烧稳燃问题的新的研究方向,拓展了稳燃理论,介绍了花瓣形稳燃器,为旋流燃烧稳燃技术的发展提供了新思路。图8参9     

采用旋流煤粉燃烧方式的1 025 t/h锅炉结渣原因的工业试验

针对采用旋流煤粉燃烧方式燃用贫煤的1025 t/h锅炉结渣问题,进行了冷、热态工业试验．结果表明,采用双调风旋流燃烧器的锅炉中、下层燃烧器区域结渣；高负荷结渣严重,低负荷结渣情况有所减缓,但掉渣更加频繁；锅炉前墙燃烧器区温度高于后墙．双调风旋流燃烧器和中心给粉燃烧器都具有大且稳定的回流区,并有较大的扩展角；下层燃烧器采用中心给粉旋流煤粉燃烧器可有效避免结渣．