600MW亚临界锅炉富氧改造热力学性能及?分析

利用锅炉热力计算和?分析的方法对某600 MW燃煤锅炉在不同O_2/CO_2气氛下进行锅炉热力特性和?效率计算,并与空气气氛下锅炉热力特性和?进行比较。结果显示:在富氧燃烧条件下,锅炉排烟量和排烟热损失有所减少,锅炉效率有所增加,同时锅炉的辐射和半辐射受热面的烟气侧换热系数增加。O_2/CO_2中氧气分压处于25%～30%之间时,锅炉的理论燃烧温度和炉膛出口温度与空气气氛相似。富氧条件下锅炉?效率提高1%左右,且?损失大部分发生在传热和燃烧过程中。     

初始氧浓度对锅炉富氧燃烧和NOx排放的影响

针对某电站300MW燃煤锅炉,基于专门开发的CFX-TASCFLOW软件平台,将额定负荷下空气气氛、不同初始氧浓度φ(O2=21%、30%、35%、40%)的O2/CO2气氛,共五种工况下的炉内流动、燃烧及污染物生成进行了数值模拟。计算结果表明:O2/CO2燃烧方式下,炉膛出口烟气中CO2的浓度均可达到90%以上,便于CO2的回收;随着初始氧浓度的增大,炉内的火焰温度提高,沿炉膛高度方向温度的降低幅度增高,炉膛出口烟气温度降低,NOx的生成量小于空气气氛;飞灰可燃物在初始氧浓度为21%时最高,在初始氧浓度增至30%～40%时,飞灰可燃物大幅度下降;30%的初始氧浓度是比较合理的富氧燃烧浓度。     

增压富氧燃烧流化床炉内传热特性

建立了增压富氧燃烧流化床锅炉炉内传热模型.通过模型计算,分析了颗粒粒径、空隙率、床层温度及系统压力等因素对炉内传热特性的影响.结果表明：随着颗粒粒径增大,传热系数减小;随着空隙率增大,传热系数减小;随着温度升高,传热系数增大;随着压力升高,传热系数增大,但增加的幅度明显变小,说明当压力升高到一定程度时,继续升高压力对传热没有太大影响.     

300MW循环流化床锅炉超温问题分析及解决

某自主研发生产的300MW循环流化床(CFB)锅炉在升负荷过程中出现尾部低温过热器、低温再热器管壁超温现象,根据CFB锅炉炉内的传热机理,分析了超温主要原因是锅炉床料太粗,造成炉膛稀相区的固体颗粒浓度小、炉膛传热系数小而使炉内受热面吸热量比例偏少,进而造成尾部低温过热器、低温再热器吸热量偏大而管子超温。通过将炉内大颗粒外排、补充筛分过的较细床料和石灰石等主要措施,完全消除了超温现象,保证了锅炉的安全运行。     

O2/CO2气氛下炉内煤粉切圆燃烧数值研究

对某电厂600 MW切圆燃烧锅炉进行了O2/CO2气氛下炉内流动、传热和燃烧过程的数值研究。结果表明:在O2/CO2气氛下,随着氧气摩尔浓度的增加,炉内温度升高,高温区变大,对煤粉的着火燃烧有利;但考虑到燃烧器安全和水冷壁结渣,氧气摩尔浓度不能太高,对燃用文中煤质的锅炉其极限摩尔浓度在40%至45%之间。O2/CO2气氛对现有切圆燃烧锅炉的上层燃烧器煤粉的燃烧影响较小,对下层燃烧器煤粉的燃烧影响较大。与空气气氛煤粉燃烧相比,炉内火焰中心上移,且在氧气摩尔浓度不太高时,炉内温度分布特性有利于防止水冷壁的结渣。     

富氧条件下循环流化床锅炉炉内传热特性

在富氧气氛下对循环流化床锅炉炉内的传热特性研究,考虑锅炉产生的烟气成分变化,在传热系数的计算中考虑了气体的辐射特性,在密相区采用以前的鼓泡床传热传质模型,稀相区膜式水冷壁颗采用粒团更新模型,对模型求解,研究并分析了运行参数(如床料的直径、空隙率、烟气成分以及烟气温度等)在富氧燃烧条件下对传热的影响。     

富氧燃烧条件下煤灰的沾污沉积特性研究

O_2/CO_2富氧燃烧发电技术被认为是未来最具潜力的燃煤低碳电力技术,近年来国内外都得到了快速发展。由于O_2/CO_2富氧燃烧条件下锅炉烟气组份发生了很大变化(以CO_2+H_2O为主),煤灰在富氧燃烧锅炉炉内的沾污、沉积行为也将发生较大变化。为此,在3 MWth煤燃烧热态试验平台上对比研究了煤在空气燃烧和O_2/CO_2富氧燃烧条件下灰的沾污沉积特性。研究结果表明:煤在空气燃烧和O_2/CO_2富氧燃烧条件下各受热面沉积灰样的化学组成并没有显著变化,富氧燃烧条件下沉积灰样中SO_3和Fe_2O_3发生了富集,而Si_2O和Al_2O_3的含量相对偏低,O_2/CO_2富氧燃烧条件下沉积灰样的煤灰熔融温度其在比空气燃烧条件下的煤灰熔融温度约低200℃。     

新型生物质循环流化床锅炉燃烧NOx释放规律研究

以新型生物质循环流化锅炉为研究对象,对炉内燃烧过程和NOx释放规律进行数值模拟.研究结果表明:生物质CFB锅炉燃烧过程中粒径较小的颗粒在一、二次风的作用下冲进旋风分离器,粒径较大的颗粒在炉内稀相区形成回旋.沿炉膛高度方向NOx浓度变化由小增大并保持稳定,但在过量空气系数由1.1至1.25变化过程中,炉膛出口处NOx质量...     

流化床O2/CO2气氛木屑与煤混燃的数值模拟研究

针对6kW流化床燃烧室,建立炉内燃烧计算综合模型,对O_2/CO_2气氛流化床内煤燃烧和煤与生物质混燃过程进行数值模拟,对比研究燃料由煤变为煤与生物质混合燃料对炉内流场、温度场和燃烧特性的影响,同时对数值模拟结果进行实验验证。结果表明:在O_2/CO_2气氛下两种燃料燃烧时炉内速度、温度和组分浓度的总体分布趋势一致;生物质混燃较煤燃烧时速度、温度水平整体降低;炉内O_2和H_2O的质量分数增大而CO_2的质量分数减小;数值模拟值与实验值吻合较好。     

O_2/CO_2气氛下燃煤颗粒汞的生成特性

针对电厂煤燃烧过程,采用煤粉沉降炉在O_2/CO_2和空气燃烧气氛下进行了煤添加KCl、KBr和CaBr_2的燃烧试验.KCl、KBr和CaBr_2添加比例(质量分数)分别为0.1%、0.3%和0.5%,,燃烧温度为1,050,℃.收集了各燃烧过程的飞灰样品,对收集的飞灰进行了Hg含量测定,并与同等添加条件下空气气氛中颗粒汞的生成情况进行比较.试验及分析结果表明:O_2/CO_2气氛下,添加KBr对颗粒汞转化促进作用较KCl明显,并且随着添加比例增大,颗粒汞转化率升高.空气气氛下,添加CaBr_2对颗粒汞生成的促进作用并非随着添加比例的增大而不断增长,然而O_2/CO_2燃烧气氛的促进作用要高于空气气氛下CaBr_2添加比例为0.5%时灰样集聚现象的抑制作用.