风洞型燃烧室水煤浆燃烧试验研究

本文介绍了在热功率10~6大卡/小时的火炬试验炉内进行的水煤浆燃烧性能初步试验结果。试验了四种煤种,CWM中煤粉浓度56～74％,粘度在剪切速度小于100秒~(-1)下为620～781CP,在炉前能顺利输送及雾化。试验期间予热空气为室温至330℃,在无油或无可燃气助燃条件下能实现可靠着火,连续稳定燃烧,燃烧效率为88～98％根据水煤浆火炬燃烧特点,合理组织炉内空气动力结构,采用了炉底特殊射流及三次风等特殊措施,达到了清除炉内沉降积灰,提高燃烧效率及有助于燃烧的基本要求。介绍了沿炉子轴向温度和可燃物燃烬率的试验结果。     

低氮煤粉旋流燃烧器火焰特性的研究

为了研究实际炉膛中旋流燃烧器火焰的特点,采用火焰拍摄系统和抽气测温系统对一台600 MW电站锅炉上的低氮旋流燃烧器的火焰进行详细的测量,分析该低氮旋流燃烧器的火焰形状、轴向的组分和温度分布、火焰亮度及温度随标高的分布规律等.研究结果表明:该旋流燃烧器火焰的扩展角约为60°,火焰的直径从燃烧器喷口到下游呈现先增大后减小的特点,最大直径约为1.25m,在距离燃烧器喷口约1.6m处,火焰直径达到一个极小值,这是因为二次风从该位置开始混入一次风.旋流燃烧器火焰的中心区域为带粉的一次风占据,一次风中煤粉在喷入炉膛1.3m以后开始着火.旋流燃烧器喷口附近的火焰为回流区带回的挥发份与二次风接触后燃烧产生.该燃烧器火焰从内到外依次可以分为一次风区域、回流区、高温火焰区和二次风区.炉膛内燃烧器火焰的亮度和温度随标高的变化特征是先升高后降低,在第三层燃烧器标高处达到最大值.     

旋流煤粉燃烧器强化分级特性的试验研究

就一种新型结构－楔型扩嘴进行了模化试验。以降低径向浓缩旋流煤粉燃烧器ＮＯｘ排放,提高其低负荷稳燃能力。分析了该楔型扩嘴对旋转复合射流空气动力特性的影响,为旋流煤粉燃烧器的燃烧运行调整和设计改造提供理论依据。     

旋流燃烧锅炉炉内流场的数值研究

某电站2×600 MW机组锅炉采用了轴向旋流燃烧器,前后墙布置,对冲燃烧.为了更好地了解旋流燃烧锅炉的性能,采用数值模拟的方法对该锅炉炉膛内的流场进行了分析计算.结果表明:采用旋流燃烧器,在锅炉炉膛出口沿宽度的流场分布相对较均匀,仅在两侧速度稍大.另外停投不同层的燃烧器时,对炉内空气动力场及炉膛出口流场影响不大.     

水煤浆火炬燃烧调风器试验研究

本文介绍了一种已成功地用于水煤浆燃烧的新型调风器,这种调风器可调参数较多,因而调节灵活方便。通过冷态空气动力场回流区的测量和对冷态雾化炬的定性观察确定的一次风稳焰器叶片出口角、稳焰器扩口角和扩口高、二次风切向叶片出口角、(石旋)口角等,能适用于不同工况下的煤浆燃烧,着火稳定,无脱火现象,燃烧效率最高达98％。试验表明,较大的稳焰器叶片出口角(即较大的一次风旋流强度)能产生较大的中心回流区,为煤浆着火提供热源;稳焰器增加合适的扩口(扩口角20°,扩口高30mm)有推迟一、二次风混合和增强气流稳定性的作用,但扩口角过大时会在扩口背面产生一个环状回流区把大量浆滴带回到扩口上甚至进入二次风箱;二次风旋流强度不宜过大,以免大量浆滴被甩到炉壁上而结焦。该调风器与低压旋流型喷咀相配合,能获得足够的高温烟气回流以加速煤浆着火,而且气流有较强的后期扰动以强化煤浆的燃烬。     

旋流风对窑用四通道燃烧器气相流场的影响

通过数值模拟的方法，采用重整化群(RNG)K-ε方程，分析了旋流风速度和旋流角的变化对四通道燃烧器的气相流场的影响。结果表明：旋流风速度增大，回流区增大且燃烧器径向外移，旋流角减小，回流区增大，沿轴向前移。在此基础上针对低挥发分煤挥发分少，着火点高，燃烬时间长的特点，提出应同时提高旋流风速度和减小旋流角的低挥发分煤燃烧技术，对于工业上合理选择燃烧器的工作参数及燃用低挥发分煤有重要的指导意义。     

卫燃带对着火和燃烧稳定性影响的分析模型

建立了判断煤粉气流稳定着火的着火热模型及热平衡模型,并据此分析了卫燃带对煤粉气流燃烧稳定性的影响,结果表明:敷设合适面积的卫燃带能够减小煤粉火焰向水冷壁的辐射传热量,提高燃烧器附近区域内的烟气温度,在低负荷时能够保证入炉煤粉气流获取足够的着火热量,使煤粉火焰维持在稳定着火燃烧的热平衡状态。为进一步改善锅炉对煤种、负荷变化的适应性,提出了可调卫燃带的概念。     

改善220t/h电站锅炉燃烧特性的试验研究

针对某热电厂220 t/h锅炉运行中结焦、燃烧不稳、熄火等问题,进行燃烧调整试验.调整后,各一次风管的风速趋于平衡,燃烧器出口温度和炉膛温度都有了一定程度的降低,炉内燃烧的空气动力场特性和火焰温度分布得到明显改善.燃烧调整试验较好地改善了炉内燃烧特性,有效地减少了锅炉结焦、结渣和熄火现象.     

小型锅炉水煤浆燃后电除尘的试验研究

针对0.1t/h小型燃水煤浆热水锅炉设计和制作了前加旋风分离器的组合管式电除尘器单元试验装置,模拟了水煤浆燃后烟气的工况条件,进行了负载阳电晕的试验与检测.结果表明,在高压电场前加旋风分离器起到了预除尘和辅助荷电的作用,使电除尘性能有了显著地提高,在阳电晕17kV条件下,其除尘效率可达99.73%.燃常规水煤浆出口排放浓度20mg/m3,燃精细水煤浆出口排放浓度5mg/m3,大大优于国家的排放标准<80mg/m3.为研制小型燃水煤浆锅炉用的小型高性能电除尘器提供了较为可靠的依据.     

烟气再循环对生物质炉排炉燃烧影响的数值模拟

针对生物质锅炉实际运行过程中常出现水冷壁腐蚀严重、屏式过热器积灰多和NO_x排放量高等问题,以一台某电厂额定蒸发量为130 t/h的生物质往复式水冷炉排炉为研究对象,提出二次风掺混再循环烟气燃烧的方法,采用计算流体力学（CFD）数值模拟技术对炉内燃烧过程进行热态模拟,旨在为锅炉的实际运行操作提供理论指导. 计算结果表明,采用烟气再循环可以增强炉膛上部气流扰动,改善炉内温度分布的均匀性,提高燃尽率,同时降低屏区火焰温度,减轻大屏积灰结渣风险;后墙下二次风掺混再循环烟气后,主燃区形成还原性气氛,温度下降,有效抑制热力型NO_x的生成.后墙下二次风掺混30%再循环烟气的工况炉内气流均匀饱满,高温烟气分布从炉膛深度中心向前、后墙两侧稳定下降,NO_x排放质量浓度相对于无再循环烟气时减少了32.1%.     

RSP分解炉结构改进和优化研究

在对RSP分解炉进行系统试验研究的基础上,针对其存在问题对分解炉 进行了结构优化方面的综合探讨并确定和实施的改进方案。通过调整旋流强度、提高湍流度及增设预燃段,改善了煤粉在SC室的分散效果,显著提高了燃烧效果,阻力损失也有所降低,煤分与气体的平均停留时间比值达8-9,SC室的煤粉燃烬度从35%提高到73%。改进后的MC室内固体粉料的分工有和与均布性均较理想,分解炉整体的料气停留时间比值可达6倍左右,煤粉在实际分解炉内的停留时间可达14-15.5s,保证了煤粉在分解炉内的较完全燃烧,使窑系统运转率、入窑生料分解率、煤粉燃炉度均显著提高,预热器结皮堵塞等故障率大幅度降低,熟料产量明显提高,达到了综合优化的效果。     

瞬变电磁法探测煤炭地下气化燃空区扩展的试验研究

煤炭地下气化技术抛弃了全部庞大的、笨重的采煤设备与地面气化设备,并将传统的地面气化转化为地下有控制的气化新技术,具有安全性好、投资少、效率高、污染小、效益高等优点。在地下气化过程中,由于燃空区空间不断扩大影响炉内温度,同时引起燃控区上方煤岩层的过量移动和地表沉陷。如何监测气化过程中燃空区塌落空间的变化,对控制气化过程反应、炉内温度的稳定、燃空区上覆岩层塌落及地表沉陷起着至关重要的作用。本文提出采用瞬变电磁法(TEM)对急倾斜煤层中煤炭地下气化燃空区进行探测。现场试验研究表明,该方法能够较好地探测燃空区扩展范围。     

瞬变电磁法探测煤炭地下气化燃空区扩展的试验研究

煤炭地下气化技术抛弃了全部庞大的、笨重的采煤设备与地面气化设备,并将传统的地面气化转化为地下有控制的气化新技术,具有安全性好、投资少、效率高、污染小、效益高等优点。在地下气化过程中,由于燃空区空间不断扩大影响炉内温度,同时引起燃控区上方煤岩层的过量移动和地表沉陷。如何监测气化过程中燃空区塌落空间的变化,对控制气化过程反应、炉内温度的稳定、燃空区上覆岩层塌落及地表沉陷起着至关重要的作用。本文提出采用瞬变电磁法（TEM）对急倾斜煤层中煤炭地下气化燃空区进行探测。现场试验研究表明,该方法能够较好地探测燃空区扩展范围。     

同心圆二次风反切锅炉炉内气固多相流动特性的研究

为了防止大型电站锅炉炉内结渣,减轻高温对流受热面处烟气温度偏差,本文提出了二次风燃烧器喷口反切布置的同心圆燃烧方式。通过对炉内气相流动的冷模试验研究和数值模拟,单颗粒炉内运动的数值模拟和颗粒群在炉内运动的冷态试验研究结果表明:合理的二次风反切可在炉内形成“风包粉”燃烧方式,且使水平烟道内高温对流受热面处的气流速度和颗粒得到均匀分布,这对防止炉内结渣、减轻高温对流受热面热偏差起促进作用。     

电站油炉燃用油煤浆时的燃烧特性

本文论述了油煤浆(COM)在100T/H电站油炉中的燃烧特性。根据实验结果研究了燃油及燃COM时的炉内空气动力场、温度场、烟气成份场及颗粒成分场的分布情况及COM燃烧时污染物的排放情况。认为在采用适当的措施后电站油炉上可以高效地燃用COM。     

ZZT2型中餐燃气炒菜灶燃烧器结构及燃烧性能分析

在实际调整和测试ＺＺＴ２型中餐燃气炒菜灶的基础上对该灶鼓风旋流式燃烧器的结构特点及燃烧性能进行了研究．通过实测和分析，表明鼓风旋流式燃烧器具有火焰集中、热效率较高和烟气中ＣＯ含量少等优点，是一种理想的中餐灶燃烧器，具有较好的推广价值．     

工业锅炉炉膛出口空气动力特性的试验研究

本文根据工业锅炉燃烧特点及配风要求,以一台热效率比较高,环保指标比较好的1.4MW热水锅炉为基础,利用七孔探针测试了不同炉膛出口形状下的炉内空气动力场。测试结果表明:工业锅炉中,炉膛出口折焰墙形状对炉内空气动力场有较大影响。通过试验研究,提出了折焰墙尺寸的确定原则。这对于节约燃料,降低工业锅炉初始排尘浓度和烟气黑度,对于工业锅炉燃烧室的设计和改造具有较大实际意义。     

水焦浆/水煤浆燃烧特性对比研究

采用热重分析仪研究了水焦浆的着火、燃烧特性,并与兖州烟煤水煤浆、贵州无烟煤水煤浆进行了对比;通过TG-DTG法确定燃烧特征温度;采用Flynn-Wall—Ozawa法进行反应动力学分析．结果表明,水焦浆的着火和燃尽温度界于烟煤水煤浆和无烟煤水煤浆之间;随升温速率的升高,各样品的着火、燃尽温度升高,说明燃烧反应向高温区转移;可燃性指数随升温速率升高,表明燃烧特性提高;由动力学分析知,在同一转化率下,水焦浆的活化能低于烟煤水煤浆和无烟煤水煤浆;水焦浆具有着火难,但一旦着火,燃烧反应剧烈的特点．     

双炉膛锅炉炉内空气动力特性实验研究

以高温腐蚀极为严重的一台双炉膛锅炉为例，采用纯几何相似的模化方法，进行了炉内空气动力特性的冷态模化实验，根据冷态模化试验的结果，详细分析了水冷壁高温腐蚀的主要原因：炉内空气动力场偏斜和一、二次风的的分离导致了火焰冲墙和壁面附近还原性气氛的存在；并指出改进燃烧器喷口结构、合理配风、组织燃烧是防止高温腐蚀的根本措施，实验结果为今后同类型锅炉的设计及改造提供了参考依据。     

弯管偏流导向浓淡燃烧器分离特性的数值模拟

针对电站锅炉低负荷时炉内稳燃效果不佳的情况,采用浓淡燃烧方式将煤粉气流分离以改善着火特性。采用RNG(重新标准化)k-ε模型和随机轨道模型模拟弯管偏流导向浓淡燃烧器内煤粉流动特性,以"浓度比"和"速度差"作为评价燃烧器分离特性的指标,考虑了分隔板长度、偏流挡块高度以及风速对煤粉分离效果的影响。计算结果表明:在燃烧器内加装距离弯头为D的分隔板、高度为D/4的偏流挡块并保证风速在23 m/s时,对提高燃烧器的稳燃性能达到最佳。将模拟结果与试验数据进行对比,结果基本一致,可为电厂浓淡燃烧器的改造提供技术支持。