低负荷时炉膛出口氧量和燃烧器摆角对锅炉性能的影响

以一台660 MW锅炉为研究对象,在350 MW低负荷工况下,针对不同燃烧器投运方式,进行了炉膛出口氧量和燃烧器摆角对锅炉性能影响的现场试验和数值模拟。结果表明:在一定范围内,入炉总风量减少使炉膛出口的氧量降低,而主燃区燃烧延迟使得炉膛上部和出口的烟气温度上升;燃烧器摆角上摆后炉内燃烧火焰中心上移,再热蒸汽温度上升,有利于提高机组效率;同时燃烧器摆角和炉膛出口氧量的变化也会对炉膛出口的烟气温度偏差产生影响。通过对比数值模拟和现场试验的结果,认为投运ABCE四层燃烧器时,将炉膛出口氧量控制在4.2%,燃烧器上摆5.56°左右时,烟气温度特性较好;投运BCDE四层燃烧器时,将炉膛出口氧量控制在3.2%、燃烧器下摆2.4°左右时,烟气温度特性较好。     

电站燃煤锅炉掺烧生物质时理论燃烧温度的计算

送入炉膛的燃料理论燃烧温度是炉膛换热计算的关键参数,其计算的准确度对炉膛出口烟温影响很大.按照<锅炉机组热力计算标准方法>,需要先根据入炉燃料的元素分析数据计算编制烟气焓温表,再由该表反算得到理论燃烧温度.烟气焓温计算的准确性是整台锅炉热力计算结果准确度的基本保证.     

水冷振动炉排锅炉燃烧秸秆的数值模拟

对农安生物质电厂的水冷振动炉排锅炉进行燃烧秸秆的数值模拟.通过建立单元体模型分别模拟炉排上秸秆料层燃烧和炉内气相空间燃烧过程,分析不同一、二次风进风量比例对燃烧的影响,得到不同一、二次风进风量比例下秸秆料层的温度、密度和顶层气相浓度分布及炉膛内的烟气温度、速度和氮氧化合物浓度分布.结果表明,模拟结果与试验结果基本吻合,一次风进风量的增加使料层燃烧效率提高;当一、二次风进风量比例在1∶1.2时,炉膛出口NOx浓度值最低.     

煤种变化对四角切圆燃烧煤粉锅炉燃烧的影响

针对某电厂四角切圆燃烧煤粉锅炉在变煤种工况下出现的问题,讨论了煤种变化对四角切圆燃烧煤粉锅炉燃烧的影响,通过计算分析,得出了煤种变化与减温水量增大和排烟温度升高的定量关系以及燃烧器布置高度与炉膛出口烟气温度的关系,提出了较为合理的解决方案。     

基于准恒温燃烧概念的低质煤稳燃新技术

通过分析入炉煤粉气流与炉内高温烟气间的换热方式 ,找出了锅炉低负荷稳燃的制约因素是燃烧器附近区域烟气温度水平随锅炉负荷降低而降低这一固有特性。为改变这种不良烟温特性 ,作者提出了基于炉内活动可调隔热板的准恒温燃烧概念及实现准恒温燃烧的零维模型 ,并据此计算了活动可调隔热板与负荷变化时对炉膛出口烟温的影响 ;并给出了基于可调隔热板的准恒温燃烧的热态试验部分结果。图 5参 5     

1025 t/h锅炉再热器壁温偏差问题分析及改造

通过对湛江电厂一期锅炉高温再热器管壁温度偏差、超温问题的分析研究,认为炉膛出口局部烟气流速过高和三次风的燃烧问题是引起高温再热器壁温偏差、超温的主要原因,并提出采用顶二次风反切技术减少炉膛出口烟气流速偏差,以及采用三次风浓淡燃烧技术以降低炉膛出口烟气温度,可有效降低高温再热器的壁温。     

循环流化床锅炉燃烧系统的动态特性研究

依据于大量变工况试验所获得的75t/h循环流化床锅炉固体物料浓度沿炉膛高度的分布曲线,在分析不同负荷下各流动区域出口固体物料浓度及其平均固体物料浓度随运行主导因素(运行风速)变化规律的基础上,建立了数学模型并研究循环流化床锅炉燃烧系统的动态特性,仿真研究了主蒸汽压力、床温、炉膛出口烟气含氧量、料层差压随给煤量、一次风量、二次风量、排渣率及燃烧率的阶跃响应,其结果和试验及相关研究成果基本一致。同时仿真研究了主蒸汽压力随汽机调门开度的阶跃响应。文中给出了可用于控制系统设计的燃烧系统的传递函数阵,分析了影响动态特性的因素,为循环流化床锅炉燃烧系统的控制策略研究建立了平台。     

300 MW机组四角切圆煤粉炉空气与富氧燃烧对比模拟研究

富氧燃烧作为一种清洁能源技术可用于锅炉改造,从而降低污染物排放,回收CO2。为研究空气气氛下和富氧环境中炉膛燃烧的不同,采用数值模拟方法研究了亚临界300 MW机组四角切圆煤粉炉炉膛内燃烧的传热特性。通过调整O2体积分数、进入炉膛的烟气比率以及一次风和二次风量,可以得到和空气气氛下燃烧相近的火焰温度。研究了7种工况下的炉膛流场、温度场、O2、CO2、CO体积分数分布,以及它们在炉膛横截面平均体积分数随炉膛高度变化。模拟结果表明:不论是在富氧燃烧还是空气气氛下燃烧,炉膛内的流场分布相似,但是在同样的O2体积分数下下,将N2替换为CO2后会使炉膛内温度下降,火焰中心下移;增加O2体积分数可以改善传热特性,增加煤粉燃烧的稳定性。     

某600 MW锅炉低NOx燃烧数值模拟研究及优化

某600 MW亚临界锅炉低氮燃烧改造后存在局部高温腐蚀现象严重、再热汽温偏差较大的问题。通过数值模拟研究了二次风存在的不均匀性对锅炉贴壁还原性气氛、炉膛出口煤粉燃尽率、烟气温度偏差以及炉底渣量的影响,并对托底二次风量进行了优化。结果表明,通过提高二次风量均匀性,后墙绝大部分区域平均CO体积分数从4%降至3%,煤粉燃尽率、炉膛出口烟温偏差也得到改善,但炉膛出口NO_x体积分数略有增加;托底二次风量增加后,底渣量大幅降低,冷灰斗区域高温腐蚀现象亦有望得到改善。     

北京京能热电2号炉燃烧调整试验探讨

分析了京能热电厂#2炉HG670/140-13型四角切圆燃烧锅炉运行中燃烧调整存在的问题,论述了炉膛出口烟气温度偏差的成因以及对锅炉运行的危害。通过对该炉燃烧调整试验减小了炉膛出口烟温偏差,改善了过热器结渣又降低了炉内NOx。实践证明,燃烧调整降低炉内NOx是既经济又最有效方法。     

670(t/)h循环流化床锅炉炉膛出口烟温调节特性研究

对某HG670/13.7-L.PM19型循环流化床(CFB)锅炉30种运行工况进行测量,并采用最优回归分析法对影响炉膛出口烟温变化的锅炉负荷、燃煤收到基灰分、收到基挥发分、收到基低位发热量、给煤粒径、床压、一次风率、上二次风率、下二次风率、炉膛出口氧量等因素进行分析.结果表明,参数变化对炉膛出口烟温的影响幅度由大到小排列,依次为配风方式、床压、氧量、给煤粒径.床压和给煤粒径的改变需要时间较长,一般情况下不用于调节炉膛出口烟温.为防止炉膛出口烟气超温,在维持其它参数稳定的前提下,最便捷有效的手段是改变配风方式或提高氧量.在不同煤质条件下,有关参数对炉膛出口烟温的影响趋势和影响幅度不同.     

300MW循环流化床锅炉旋风分离器超温控制研究

300MW循环流化床(CFB)锅炉在低负荷(60%负荷及其以下)运行时,经常出现旋风分离器的入口烟温处于超温运行(950～990℃),严重威胁锅炉风烟燃烧系统的安全稳定运行。在CFB锅炉低负荷时通过实际运行试验研究发现,随着一次风量/率的增加,炉膛内物料的流化状态变好,煤与空气的混合更均匀,炉膛内中下部的燃烧加强,能有效降低CFB锅炉旋风分离器入口烟温。     

HG-670/140-11型锅炉尾部烟风阻力特性试验研究

国电双鸭山发电厂HG-670/140-11型锅炉存在引风机出力不足、上级空气预热器入口等处氧量偏低等问题,导致锅炉满负荷工况下炉内供氧量不足、锅炉配风及燃烧状况不良,严重影响了机组的运行经济性及可靠性.根据尾部烟道各段烟风阻力、漏风试验和引风机特性试验,分析了机组不能在额定负荷下正常运行的原因,并提出了相应的解决措施.     

煤质下降对炉内燃烧稳定性的影响及解决措施

分析了燃煤质量下降对电站燃煤锅炉炉内火焰温度水平、燃烧器出口区域火焰温度水平及入炉煤量、风量、燃烧器出口煤粉气流速度的影响,进而对煤粉气流着火过程和炉内燃烧稳定性的影响。对此,提出了采用切圆燃烧锅炉卫燃带背火侧分块布置和PCSB煤粉燃烧器等措施,这些措施对于燃用低挥发分难燃煤种锅炉效果极为显著。     

某700MW切圆燃烧机组低氮燃烧贴壁风系统数值计算与应用分析

针对某2′700MW超临界四角切圆锅炉高温腐蚀问题,提出了加装贴壁风系统及低NOx燃烧优化改造方案,并通过对改造方案满负荷炉膛燃烧状态进行一系列数值计算,以及对主燃区近壁O2、CO、H2S等组分和烟气温度分布进行分析。结果显示,增加2层/8只反切布置贴壁风喷口后,上层燃烧器至还原区上部近壁O2浓度显著增加,CO、H2S浓度明显下降,烟气温度降低。贴壁风系统可以有效防治还原区侧墙水冷壁高温腐蚀。结合改后的现场调整试验,分析发现贴壁风可以改善炉膛出口烟气温度分布,降低左右两侧烟气温度偏差,对于四角切圆锅炉水平烟道对流过热面安全运行具有重要意义。增加贴壁风后,锅炉在保证经济性的条件下,可以提高锅炉运行的安全性和环保性。     

火电厂准东煤燃烧调整研究

我国准东煤储量巨大,但由于该煤种结渣沾污倾向比较严重,严重制约其在燃煤电站上的应用。对此,在660 MW机组满负荷试运期间采用分磨掺烧的方式,进行80%比例准东煤燃烧调整试验研究,分别从运行氧量、吹灰频率、风门控制方面对锅炉进行燃烧调整。结果表明:在满负荷工况下,氧量控制在3.0%~3.5%;吹灰频率应保证炉膛吹灰器每12 h一次,水平烟道长伸缩式吹灰器每24 h一次,空预器吹灰每4 h一次,受热面沾污情况得到有效控制;风门控制方式应根据锅炉燃烧状况与炉膛出口氮氧化物(NO_x)值不断进行调整。此结果可为同类型机组燃用准东煤提供参考。     

沙角发电C厂锅炉结焦的原因分析

从炉膛设计、煤质、优化燃烧和炉膛吹灰等方面分析了沙角发电C厂锅炉结焦的主要原因,认为锅炉结焦的主要原因是炉膛截面热负荷设计值偏大,出口含氧量偏低;煤的开始变形温度设计值偏低,含硫量过高,煤粉细度达不到要求;燃烧器配风有缺陷,摆角不同步等。提出要深入认识锅炉结焦特性,应进行风粉均衡校准,炉膛出口烟气氧的质量分数及温度分布的测试等。     

670t/h四角切圆锅炉反切消旋的数值模拟和工程实践

利用燃烧数值模拟程序对一台670t/h四角切圆锅炉进行了三次风与OFA反切工况数值试验研究.研究结果表明：三次风反切使反切层以上炉内流场旋转减弱,相对切圆直径和充满系数在反切层降低,炉内气流混合强度变化不大,对炉内主气流的空气动力结构影响不大;炉膛温度场和氧气浓度场显示,反切后改善了炉内温度分布,对主燃烧区的影响较小;壁面高温区减少,降低了结焦可能性;反切降低水平烟道入口左右侧温差,削弱了水平烟道入口的扭转残余,减小了水平烟道中的气流速度不均匀性,截面平均烟温略有下降,对受热面换热影响不大.工程实践表明,数值试验结果与实际运行吻合良好,采用三次风与OFA反切消旋方法,减少了残余扭转,改善水平烟道温度分布,较好地解决了四角切圆燃烧锅炉存在的出口烟温偏差问题。     

配双进双出磨煤机的"W"型火焰锅炉燃烧优化调试

介绍了一台300MW“W”型火焰锅炉的设计特点。该锅炉在启动调试过程中遇到燃烧器喷嘴烧红、炉膛负压波动大、飞灰可燃物质量分数高等问题，通过对二次风的配风方式调整，缓解了喷嘴的超温问题；并改进了磨煤机风煤配比，通过对煤粉细度、炉膛出口烟气含氧质量分数以及燃烧器内外二次风、分级风配比的优化，降低了飞灰可燃物质量分数。同时指出双进双出磨煤机在启动或正常运行时，建立料位或维持料位稳定的调整过程中，风粉气流的震荡和波动会对锅炉燃烧造成较强的冲击，是引起炉膛负压波动大的重要原因之一。