1 000 MW超超临界锅炉燃烧系统数值模拟及工程应用

某电厂1 000 MW锅炉在运行中,存在炉渣可燃物偏高、再热蒸汽温度偏低、燃烧稳定性差、炉膛四角一次风配风不均等问题。利用专业数值计算软件对该四角切圆燃烧锅炉改造前及改造后炉膛内燃烧工况进行数值模拟。计算结果表明:落入冷灰斗的煤粉量由改前的0.065 kg/m~3减少为改造后的0.052 kg/m~3,减少约20%,最下层二次风集中布置增强了对煤粉的托举能力。改造后在燃烧器截面方向,炉膛中心低温区减少,炉膛四周环形高温区增大,炉膛截面热负荷提高。沿炉膛高度方向,炉膛底部燃烧器区域截面平均温度提高约50～80℃,有利于煤粉气流的着火及燃烧;炉膛上部主燃区截面平均温度提高约20～30℃,有利于提高再热蒸汽温度。最下层燃烧器喷口四角煤粉碳转化率由改造前平均约为92.2%提高至改造后93.1%。提出了底部一、二次风喷口改造,下组燃烧器区域敷设卫燃带,在一次风管道加装可调缩孔等方案。改造完成后,该锅炉可在500 MW低负荷可不投油稳定燃烧,炉渣可燃物降低至2.5%～5.5%,再热蒸汽温度有一定提高,锅炉运行状态良好,锅炉效率提高0.3%。     

不同富氧配风方式下墙式切圆锅炉低负荷燃烧特性数值模拟

针对某660 MW超临界墙式切圆燃烧直流煤粉锅炉在30%负荷下无法长时间稳定燃烧的问题,选取多种富氧配风方式对其进行低负荷下富氧燃烧改造的数值模拟研究,对比分析该电厂30%负荷下空气工况及改造后3种富氧配风工况下炉内速度场、温度场和氧浓度场等各项模拟参数。结果表明:在30%负荷下,通过开启不同层一、二次风喷口及在中间层通入富氧二次风的配风方式,使得煤粉燃烧特性得到明显改善,煤粉在炉内停留时间增加,燃烧器浓、淡侧煤粉气流都能及时地着火燃烧,主燃烧器区温度维持在1 750 K以上,较初始工况提高了近200K,为锅炉低负荷稳定燃烧提供了有利条件,工况三是该墙式切圆锅炉低负荷下较为理想的运行工况。     

1000 MW燃煤机组邻炉热风加热系统设计应用

文中对国华九江电厂一期(2×1 000 MW)工程采用邻炉热二次风技术实施应用情况进行了探讨和论证。在锅炉冷态启动阶段通过邻炉热二次风对锅炉的受热面进行整体加热,实现改善燃烧条件,提高等离子点火初期时的煤粉燃烧的稳定性和燃烬率,缩短锅炉启动时间、减少受热面启动过程中的热应力及降低氧化皮集中脱落风险等目的。     

WRKT-Ⅲ型双通道煤粉燃烧器的研制与应用实践

介绍了WRKT-Ⅲ型双通道煤粉燃烧器的原理和特点,以锦州东港电力有限公司6号炉燃烧器的技术改造为例,将二、三层一次风喷口改为WRKT-Ⅲ型双通道煤粉燃烧器。分别进行了炉内冷态空气动力场试验、额定负荷下锅炉效率测定和低负荷断油稳燃试验,表明锅炉燃烧器改造后具有燃烧稳定性增强、减少了锅炉启动用油等优点。文章对劣质烟煤锅炉设计、运行和改造具有一定参考作用。     

组合式一次风管对锅炉运行的影响分析

为了解决锅炉低负荷运行时一次风气流中煤粉浓度较低、燃烧不稳定的问题,提出了组合式一次风管的设计。运用Fluent数值模拟软件,采用煤粉燃烧综合模型和污染物排放模型,对某660 MW锅炉分别进行改造前后40%THA工况(THA表示额定工况)和30%THA工况的燃烧模拟和NO_x摩尔分数模拟。对比分析了采用组合式一次风管对锅炉空气动力场、着火稳燃情况和NOx摩尔分数的影响。结果表明:采用组合式一次风管时,只要燃烧器喷口改造合理,对空气动力场的影响较小;炉膛整体温度提高,特别是燃烧器区域,着火燃烧稳定性提高;大大降低锅炉低负荷运行时炉膛出口NO_x摩尔分数,提高了锅炉低负荷运行的安全性和经济性。     

炉内配风方式对燃烧特性影响的数值模拟与试验研究

为了了解不同配风工况对炉内煤粉燃烧特性的影响,以四角切圆燃烧煤粉锅炉为研究对象,分别对其进行了炉内流动、燃烧过程的数值模拟及优化燃烧调整试验,综合分析数值模拟和试验的结果表明:当机组负荷一定时,适当减少一次风率,能使整个炉膛火焰充满度大大得到改善,火焰长度与煤粉着火距离有所缩短;采用倒宝塔型二次风配风方式对于较差煤种的稳定着火较为有利;而停止三次风时,炉膛温度水平较高,煤粉燃烧完全,锅炉效率有所提高.     

燃煤锅炉一次风掺混氢氧对炉膛温度影响的数值模拟

为提高1 000 MW超超临界四角切圆燃煤锅炉低负荷工况(300 MW)燃烧稳定性,在一次风中掺混不同比例氢气和氧气,采用数值模拟方法对比分析了低负荷掺混氢氧前后炉膛平均温度场和CO体积分数等参数。研究结果表明：一次风掺混氢氧加强了低负荷工况下的火焰温度,进而提升炉内整体平均温度,改善低负荷燃烧不稳定现象;掺混5%体积分数的氢气,主燃区炉内截面平均温度达到1 603 K,比初始工况平均温度高了37 K;掺混8%～15%体积分数的氢气,随着氢气燃烧产生水份比例增高,炉膛截面平均温度逐步降低;掺混5%体积分数的氢气和10%体积分数的氧气,主燃区炉内截面平均温度达到了1 696 K,比只掺混5%体积分数的氢气平均温度提高了93 K,比初始工况平均温度提高了130 K,此工况是该四角切圆锅炉低负荷下改造后较为理想的工况。     

基于正交设计的分级分区头部流动特性研究

针对某650 MW超超临界燃煤锅炉在深度调峰过程中燃用大同烟煤时无法稳定燃烧的情况开展研究,就如何提高锅炉在低负荷运行中稳燃性的问题,对原煤种进行掺混改良,改变不同富氧燃烧配风方式,利用计算流体力学模拟软件模拟了不同工况的炉内燃烧情况。模拟结果表明：由于锅炉降低负荷运行增加了原煤种的着火难度,固定碳含量低且挥发分高的煤种可以较好适应锅炉运行调整;富氧燃烧可以提高锅炉低负荷运行时的出口烟温,能满足后续脱硝处理的要求;随着富氧燃烧程度的增大,煤粉燃烧耗氧量增加,每秒燃烧的煤粉颗粒数增加,加剧了炉内的燃烧,使燃烧更稳定;当富氧浓度大于27%时,不能高效提高炉内温度,NOx排放量增多;当富氧浓度为27%时,炉膛出口NOx排放量按6%O2折算为负增长的最小值,是该锅炉低负荷投运较为理想的工况。     

低NOx排放燃烧技术及燃烧优化的试验研究

介绍了煤燃烧过程中NOx生成机理和电站锅炉采用低NOx燃烧技术.通过对某电厂670 t/h锅炉进行炉膛出口氧量、一次风速、二次风配风方式、燃烧器上、下组的给粉方式、一次风煤粉浓淡比等对NOx排放量、飞灰可燃物含量和锅炉再热蒸汽温度的影响规律的试验研究.得出水平浓淡风煤粉燃烧技术能降低NOx排放量,确定了给出锅炉优化运行方式.试验结果表明燃烧优化调整是提高锅炉运行的经济性和降低NOx排放量的有效方法.     

某350 MW超临界直流锅炉分离器汽温偏差和汽温偏低原因分析及调整方法

分析某350 MW超临界直流锅炉汽水分离器蒸汽温度存在的交替偏差及主、再热蒸汽温度偏低的原因。通过采用磨煤机热态调整、低负荷下炉膛吹灰、优化减温水自动控制前馈、降低给水系统压力脉动、炉内燃烧优化、提高炉膛负压及氧量运行等方案后,有效地将汽水分离器两侧蒸汽温度交替偏差由调整前的15℃~58℃,控制在1℃~12℃,将主热蒸汽温度由调整前541℃提高到571℃,再热蒸汽温度由调整前568℃提高到569℃。降低分离器两侧蒸汽温度交替偏差及主、再热蒸汽温度偏低带来的影响,为在建同类型机组提供经验借鉴。