1000MW超超临界对冲燃烧锅炉数值模拟

采用fluent软件对某电厂1 000 MW超超临界对冲燃烧锅炉进行温度场和氧量场数值模拟,并将部分模拟结果与实际运行参数进行对比。结果表明,数值模拟结果与实际结果吻合较好,验证了数值模拟的可靠性。     

660 MW超超临界旋流对冲燃煤锅炉二次风配风方式对NOx分布影响的数值模拟

为了研究二次风配风方式对NOx生成的影响,针对某电厂660 MW超超临界旋流燃煤锅炉,利用Ansys软件数值模拟研究了二次风配风方式对NOx生成规律。数值模拟的结果与现场实际情况较吻合,验证了数值模拟结果的有效性,主要结论有：炉膛燃烧器区域是NOx的主要生成区;在第1层和第2层燃烧器之间区域NOx浓度较高,然后沿炉高方向NOx浓度逐渐降低;随着燃尽风量的增加,炉内高度方向各个截面的NOx平均浓度降低;随着燃尽风量增加,炉膛出口截面NOx浓度逐渐降低,但下降量逐渐减少。     

1000MW超超临界旋流燃烧锅炉稳燃特性数值模拟与优化

使用realizable k-双方程模型,对一台1 000 MW超超临界机组对冲旋流燃烧锅炉的燃烧过程进行数值模拟,研究燃烧器一、二次风口形状对燃烧器热态流场、温度场分布的影响,并考虑了NO的排放量,对燃烧器3个改进方案进行了比较。数值模拟结果表明,二次风扩口角度及轴向长度较大时,火焰形状短而宽,NO排放浓度较低,煤质较差时燃烧不稳定;二次风扩口角度减小及轴向长度缩短后,中心给粉与原始结构燃烧器燃烧稳定性均增强,同时,锅炉NO排放量有所增加。二次风扩口轴向长度减少1/2,可以有效增加燃烧稳定性,且NO排放量无明显增加,为最佳改进方案。并与改进后试验结果进行对比,获得比较一致的结果。为大容量旋流燃烧锅炉燃烧劣质煤的燃烧不稳定问题提供参考和依据,为HT-NR3燃烧器的设计和运行提供一定的理论基础。     

1000MW超超临界锅炉低NO_x燃烧器改造的数值模拟研究

在炉膛燃烧的数值模拟中,大多数研究都是将一次风在炉膛进口处简化为一个平面,或者分成浓煤粉平面和淡煤粉平面,认为煤粉均匀进入炉膛,造成模拟结果与实际运行情况不完全相符。使用CFD计算软件,将燃烧器和锅炉分别独立计算,再通过CFD技术手段,将得到的燃烧器数据耦合导入炉膛各个一次风入口处进行再计算,这样一次风进口就不是均匀进口,而是具有一定的速度场和颗粒场,更加符合实际运行情况。为降低NOx排放,对一台1000MW炉膛的直流燃烧器进行改造,改造前模拟结果与实际运行数据的对比结果表明,使用CFD计算软件是可行的。对燃烧器的管道进行改造,改造后的模拟结果表明,炉膛内部还原性氛围面积增加,有利于降低NOx;煤粉碰壁的概率降低,有利于降低结焦的可能性。计算结果显示,炉膛出口处NOx浓度明显降低。为实际中改造燃烧器提供一个方向。     

1000MW旋流对冲锅炉配风优化调整

针对某1 000 MW超超临界机组旋流对冲锅炉存在的CO排放质量浓度高、排烟温度高、锅炉效率低于设计值等问题,结合锅炉二次风箱的结构特点,通过数值模拟分析及现场试验对燃烧器配风进行优化调整。结果表明:优化后锅炉在1 000 MW和750 MW负荷下,CO排放质量浓度分别由2 822 mg/m~3、1 795 mg/m~3下降至146 mg/m~3、106 mg/m~3,排烟温度分别下降11.7 K、12.5 K,锅炉效率分别上升1.34百分点、1.19百分点,优化效果显著。     

某1000MW超超临界双切圆锅炉燃烧特性的数值模拟与优化

使用realizable k-ε双方程模型,对一台1000MW超超临界机组双切圆锅炉的燃烧特性进行了数值模拟,研究了一、二次风速及喷口结构对锅炉热态流场、温度场分布的影响,对燃烧器原始结构及拟改进结构流场及温度场进行了比较。数值模拟结果表明:燃烧器拟改进结构情况燃烧过程中,炉膛内形成2个旋向相反的椭圆形温度场与流场。一、二次风速对炉内燃烧器区域热态流场影响较大,一次风速增大,切圆直径变小;二次风速增大,切圆直径变大。燃烧器喷口形状与布置方式不同时,炉内温度场变化较大。增大一次风喷口尺寸能够增加火焰刚性,可避免一次风速较低时火焰偏斜贴壁,为最佳改进方案。并与改进后试验结果进行了对比,获得了比较一致的结果。为PM型燃烧器设计和运行提供了一定的理论基础。     

330MW旋流对冲燃煤锅炉燃烧过程数值模拟及沾污分析

利用FLUENT软件对1台330MW旋流对冲燃煤锅炉在燃用不同煤种工况下的炉内燃烧过程进行数值模拟,并采用沾污判别方法对模拟结果进行分析计算,可有效判断炉膛内可能沾污或结渣的位置。沾污判别方法简单、易行,与实际测量数据进行对比,模拟结果较为准确。     

二次风对CFB锅炉NO_x排放的影响

为准确掌握和评价二次风对早期投运的燃烧福建无烟煤CFB锅炉NOx排放浓度的影响,在1台75 t/h中温分离CFB锅炉上进行工业热态试验。试验表明：（1）NOx排放浓度随着空气过量系数λ增加呈现明显增加的趋势,并且增加速率逐渐减小;保持省煤器出口处的空气过量系数1.15≤λ≤1.25可以取得控制飞灰含碳量和NOx排放量的良好效果;（2）随着二次风率β的增加,NOx排放浓度明显下降,降低速率逐渐减小;保持二次风率β在40%~50%之间,NOx排放浓度较低;（3）随着上二次风率k的增加,NOx排放浓度呈现先明显下降再逐渐减小至平缓最后略微上升的趋势,表明燃烧福建无烟煤的中温分离CFB锅炉存在有一个最佳的上二次风率k,使NOx排放浓度最小;根据本试验结果,在过量空气系数λ=1.2、二次风率β=45%的情况下,最佳的上二次风率k在55%~65%之间。     

1000MW超超临界锅炉燃烧系统建模

为了提高大型超超临界锅炉的控制水平,最首要的工作就是要了解锅炉的燃烧系统热工特性并在此基础上建立适用于控制器设计的模型。针对传统传递函数模型精确度不高的问题,分析了目前超超临界锅炉燃烧系统的特点,挖掘机组已有的运行数据,总结了数据选取经验和数据预处理方法,利用群智能寻优算法进行传递函数参数辨识,进而得到燃烧系统的线性传递函数模型,使燃烧系统的大惯性特性定量化。给出了炉膛负压控制系统双输入单输出模型的辨识结果并给予验证。得到的传递函数为燃烧系统的自动控制系统设计与优化提供了参考。     

660MW超超临界褐煤锅炉燃烧数值模拟分析

针对660 MW超超临界褐煤锅炉,利用数值模拟方法,对炉膛建立三维数值计算模型,采用Realizationκ-ε湍流修正模型、P-1辐射传热模型和非预混燃烧模型对炉膛流场进行求解,比较普通燃烧器、垂直浓淡低NO_x燃烧器和水平浓淡低NO_x燃烧器3种不同型式燃烧器所形成的炉膛速度场、温度场和组分场。通过对稳燃性能、水冷壁安全性、NO_x质量浓度等特点进行分析可知,在3种燃烧器中,水平浓淡低NO_x燃烧器最适合660 MW超超临界褐煤锅炉。     

超超临界二次再热煤粉锅炉NO_x分布数值模拟研究

二次再热技术代表当前世界领先发电技术,是目前提高火电机组热效率的有效途径。为研究超超临界二次再热煤粉锅炉NO_x分布规律并确定最佳燃尽风量,以某660 MW机组二次再热锅炉为研究对象,利用Smart Burn公司自主开发的煤燃烧传热及污染物排放过程专有子模型对某电厂直流燃烧二次再热锅炉进行了NO_x生成规律的数值模拟。     

改变燃尽风风量配比对660MW超超临界前后对冲煤粉锅炉炉内燃烧影响的数值模拟研究

利用ANSYS FLUENT14.0软件对某电厂660 MW超超临界旋流燃烧煤粉锅炉变燃尽风风量对NOx生成规律的影响进行数值模拟研究,数值模拟的结果与现场实际情况吻合比较好,验证了数值模拟结果的有效性,主要结论如下:总二次风量不变,改变燃尽风风量对炉内温度场分布的影响较大,对炉膛出口烟温影响较小;改变燃尽风风量对炉内NOx浓度影响较大;随着燃尽风风量的增加,炉膛出口CO的平均体积分数逐渐增加,炉内燃烧化学不完全热损失逐渐增大,锅炉热效率降低;在综合考虑锅炉的安全性、热效率和NOx排放量3个因素时,燃尽风风量的比例应该控制在23%～30%内。     

超超临界1000MW 机组锅炉煤粉分配器的数值模拟

某电厂超超临界1 000 MW机组锅炉制粉系统装置有分叉管型的煤粉分配器,承担将1台磨煤机磨制的煤粉分配给8个一次风燃烧器的任务.叉管型煤粉分配器的分配性能与分配器及配套管道系统的安装方式密切相关.运用fluent软件对入口段长度为3D、分叉管与弯管平行和垂直安装的工况进行了气粉分配的数值模拟,并对模拟计算的结果进行了分析和评价,可为锅炉燃烧系统设计提供理论支持.     

660MW超超临界锅炉NO_x排放特性试验研究

通过对某电厂660MW超超临界锅炉的研究,在改变锅炉负荷、运行氧量、SOFA风量和配风方式等情况下,测定锅炉脱硝入口处NOx排放浓度,分析燃烧调整对NOx排放的影响。通过研究表明:在额定负荷运行时,氧量3.0%时,NOx排放最低;中负荷500MW运行时,氧量3.3%时,NOx排放最低。燃烧试验煤种时,当煤粉细度R90降低到25%时,NOx排放降低了4.2%;降低一次风量可以使NOx的排放降低;在额定负荷下,缩腰型配风方式NOx排放最低。     

660 MW超超临界旋流对冲锅炉降低CO体积分数的燃烧优化分析

为解决某660 MW超超临界旋流对冲锅炉烟气CO体积分数及贴壁CO体积分数偏高导致高温腐蚀的状况,同时为了提升机组经济性,对该锅炉进行燃烧优化调整试验。通过优化C磨煤机的煤粉特性以及调整燃尽风门挡板、C层内二次风门挡板、C层外二次风门挡板开度等,降低C磨煤机二次风速,优化煤粉着火、燃尽情况。经燃烧优化后,空气预热器进口CO体积分数下降90%,贴壁CO体积分数也相应下降;验证试验工况的平均锅炉效率为93.26%,比修前试验高1.02百分点,比修后试验高0.57百分点。     

1000MW超超临界塔式锅炉燃烧优化调整

通过燃烧优化调整试验,有效地解决了1 000 MW超超临界塔式锅炉长期以来的结焦问题,同时也大大提高了再热汽温,降低了送、引风机的耗电量,增加了送、引风机的裕量,减少了NOX排放浓度,提高了锅炉整体安全性和经济性。     

某新型旋流燃烧锅炉的数值模拟

某新型电站锅炉采用了双通道轴向旋流燃烧器、对冲布置、尾部双烟道、烟气挡板调节再热汽温、喷水降温调节过热汽温 ,一次再热、平衡通风的设计。为了更好地把握锅炉的各种性能 ,本文用商业软件FLUENT ,采用相对成熟的数学物理方法 ,对该锅炉进行了全三维燃烧的数值模拟研究 ,详细分析了炉膛内部的温度场和速度场 ,结果表明 :该锅炉的设计基本合理。所进行的数值模拟研究 ,为锅炉的设计、运行及以后的修改设计提供了有益的参考。     

双尺度低NO_x燃烧技术在1000MW超超临界锅炉上的应用

为深度降低NOx排放,某电厂采用双尺度低NOx燃烧技术对1000 MW超超临界双切圆锅炉燃烧系统进行了改造。改造后锅炉NOx排放质量浓度由改造前的320 mg/m3降至190 mg/m3左右,而锅炉经济性并未降低,其它主要性能参数均达到设计值要求。此次改造取得了预期的效果。