超临界W火焰锅炉经济性优化的燃烧调整试验研究

针对贵州某发电公司2号锅炉飞灰含碳率及排烟温度较高的状况,进行了原因分析和燃烧调整。通过分析发现,前述问题的主要原因是煤粉过早着火,造成火焰下冲受阻导致其行程变短,火焰中心上移,煤粉在炉内的有效停留燃烧时间减少。针对上述原因,调节了乏气缩孔开度及煤粉细度,并结合了内外二次风开度、二、三次风配比及三次风入射倾角的优化。燃烧优化后:煤粉着火推迟,加强了火焰的下冲,增加了烟气行程,并降低了火焰燃烧中心,飞灰含碳率及排烟温度大幅下降,锅炉效率得到了提升。     

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.     

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.     

非设计配风条件W火焰锅炉NO_x排放特性分析

配风方式是影响煤粉燃烧过程NOx排放的关键因素。对非设计配风条件下W火焰锅炉NOx排放特性进行深入研究具有重要意义。应用CFX-TASCFLOW软件对一台现役300MW机组W火焰锅炉进行了数值模拟,利用现场运行数据验证了基础工况数值模拟的准确性。进行了18种非设计配风工况炉内燃烧数值模拟,计算与分析结果表明:前后拱上一次风量比在大于5∶6与小于6∶5范围内变化时,前后拱一次风量偏差对NO生成有显著影响,一次风速增加使得NOx的排放浓度降低。     

W火焰锅炉炉内煤粉气流着火特性研究

对一台引进的300 MW机组W火焰锅炉炉内煤粉气流的着火特性进行了研究,测试了不同二次风挡板开度及煤粉浓缩器上乏气挡板开度下燃烧器区域烟气温度分布.结果表明二次风挡板和乏气挡板的开度在不同程度上影响到炉内着火特性;虽然乏气挡板开度能影响煤粉浓缩器浓、淡两侧的气相分配,但其对煤粉气流着火的影响较二次风挡板开度弱的多,究其原因在于燃烧器喷口采用一、二次风喷口相间布置,二次风离开喷口后极易与浓煤粉气流混合,这直接影响到煤粉气流的着火.     

330MW锅炉燃烧优化的试验研究

根据330 MW锅炉的试验数据,重点探讨了中速磨煤机工作特性与旋流燃烧器的匹配性及其对燃烧稳定性、火焰温度分布和锅炉效率的影响.通过优化调整磨煤机挡板开度、一次风压和输粉管煤粉分配均匀性以及煤粉细度,改善了单只燃烧器出口的燃烧条件,增强了燃烧稳定性,使着火条件较差的A层燃烧器出口着火区火焰温度上升40 K,A、B层燃烧器出口火焰平均温度提高70 K,火焰温度分布均匀性随之提高.在此基础上,进一步调整二次风控制方式和过氧量,降低了飞灰和灰渣可燃物含量.该优化调整方案可使锅炉效率提高1.8%.     

W火焰锅炉高效低NOx燃烧技术

针对部分W火焰锅炉存在飞灰可燃物含量高、NOx排放量高及结渣严重等问题,在试验装置上测定炉内单相及两相流场,在实体锅炉上测量燃烧过程中炉内温度场及O2、CO和NO浓度分布,研究了W火焰锅炉炉内流动特性及燃烧特性,并结合数值模拟找出了产生以上问题的原因.提出高效低NOx燃烧原理及技术,包括双通道叶片式浓淡分离技术、浓淡煤粉气流合理布置技术、二次风下倾技术、燃尽风技术和缓解翼墙结渣技术,将这些技术部分或全部应用于某些锅炉,获得良好效果.     

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。     

油风和周界风对W火焰锅炉燃烧影响数值模拟研究

对某台300 MW W火焰锅炉进行超低排放改造,改造采用新型低NO_x燃烧系统,采用数值模拟方法研究了不同周界风及油风风率对锅炉燃烧特性影响。数值模拟结果表明：随着周界风/油风比率的减小,拱上煤粉气流下冲深度增大,炉内火焰充满程度变好;煤粉气流着火距离变短,燃尽率提高,飞灰含碳量降低,炉膛出口NO_x浓度降低。优化的技术方案实施后,第三方试验结果表明各负荷下锅炉NO_x排放质量浓度均在700 mg/m³以内,飞灰可燃物含量均在4%以内,高负荷下减温水量虽高于保证值,但较改造前大幅度下降。     

空气分级切向燃烧锅炉炉膛配风优化模型

为实现空气分级低NOx燃烧锅炉主燃烧区过剩空气系数的在线监控,提高该类燃烧系统的运行水平,以二次风挡板作为一次元件,利用二次风箱到炉膛出口的压降模型对二次风喷嘴的空气流量进行测量;在此基础上,根据锅炉冷热态试验数据,综合考虑颗粒燃烬、NOx排放量以及风机输送电耗等因素,建立空气分级低NOx燃烧锅炉炉内风粉分布的优化模型,在给定燃料喷嘴运行方式和炉膛出口过剩空气系数的条件下,对二次风挡板开度进行优化。一台300 MW锅炉的应用表明,炉膛配风优化后,烟气NOx排放和颗粒燃尽度得到良好协调,且在保证NOx排放量为255 mg/m~3的情况下,优化后风箱-炉膛差压降低191 Pa,减少了风机电耗。     

600MW锅炉偏转二次风系统降低NOx排放的试验研究

某600MW机组四角切圆燃烧锅炉,采用顶部燃尽风并配合使用偏转二次风系统,炉膛下部二次风大角度正切,上部二次风和OFA风反切肖旋,在炉膛截面水平方向和炉膛高度方向形成分级燃烧.实际运行结果表明,该燃烧器布置方式能抑制炉内结渣,减轻炉膛出口旋转残余并能降低NOx排放量.通过对该600MW机组锅炉进行多工况试验,摸索该炉的NOx排放特性,并在试验中采用燃烧调整方法降低NOx排放,获得了良好的效果,将锅炉的氮氧化物排放水平降低到国家标准限定值以下,为采用偏转二次风系统的大型电站锅炉降低NOx排放提供参考.     

巴威W火焰锅炉的燃烧及污染物数值模拟及试验研究

为了研究某电厂一台巴威公司300 MW的W火焰锅炉在不同内二次风比例下,锅炉热效率变化规律及污染物排放的变化规律。借助数值模拟软件Fluent,通过改变内二次风比例,得到在不同内二次风比例下炉内温度场,速度场,污染物浓度场。通过温度场分析得出改变内二次风比例后,煤粉颗粒停留时间增加,锅炉燃烧得到改善,温度场也可以反映出火焰中心在下炉膛上部,通过速度场可以看出减小内二次风比例时,煤粉下冲行程变短,通过分析污染物浓度场,可以发现内二次风比例减小后,污染物总排放增加。并通过现场试验数据对比,证明模拟结果是具有工程应用价值的,为电厂运行提供了依据。     

复合空气分级低氮燃烧器二次风门开度对煤粉燃烧的影响

某660 MW机组锅炉配备上海锅炉厂有限公司复合空气分级低氮燃烧器。通过对该燃烧器二次风门挡板开度的试验,得出以下结论:一次风喷口的偏置风对煤粉着火有负面影响,而其上面的辅助风能有效促进煤粉着火燃烧;周界风风量应随煤质煤量成正比例变化,否则会延迟煤粉着火;一次风喷口下层的辅助风对煤粉燃烧作用不明显。     

粒径对贫煤空气分级NOx排放特性影响的试验研究

采用煤粉燃烧自维持一维试验炉进行了不同煤粉粒径贫煤的单级和多级空气分级燃烧试验,研究了煤粉粒径对煤粉空气分级燃烧NOx排放的影响,探索适用于贫煤空气分级燃烧的煤粉粒径参数和分级级数,以实现较低的NOx排放.结果 表明:粒径影响炉内煤粉颗粒燃烧过程和NOx生成特性,细煤粉颗粒的燃烧速率更快,在炉内易形成还原性气氛,有利于抑制NOx生成和促进已生成的NOx的均相异相还原反应;在深度空气分级燃烧条件下,粒径减小对于降低NOx排放的作用更加显著;采用多级空气分级燃烧能够进一步降低NOx排放量.建议在实际燃用贫煤的锅炉中,采用两级空气分级燃烧和平均粒径为22.78 μm的细煤粉相结合的燃烧技术方案,此时NOx质量浓度可减少27.9％.     

燃用褐煤六角切圆670 t/h炉低NOx煤粉燃烧技术的研究

某厂燃用褐煤六角切圆670t／h炉为降低NOx排放,进行了如下改造：将原有燃烧器全部改造为水平浓淡风煤粉燃烧器,由于水平浓淡两股一次风煤粉气流各自远离燃料的化学当量比,可有效减少NOx的生成;在燃烧器顶部增设燃尽风喷口,使下部主燃烧区域处于氧浓度较低的气氛,可有效减少NOx的生成;将上、中层燃烧器的下二次风射流轴线向水冷壁偏转一定角度,加大上排燃烧器的二次风切圆直径,推迟二次风与一次风风粉混合物的混合,减少着火阶段的供氧量,可有效减少NOx的生成。试验结果证明,额定负荷下NOx排放量显著降低到315．4mg／m^3(O2=6％,干烟气),远低于排放标准,锅炉效率可达91．85％,比原设计值高1．32％。     

燃尽风对炉内流动和燃烧过程影响的数值模拟

燃尽风作为降低锅炉NOx排放浓度的一个措施已在我国得到逐步推广应用。应用数值模拟方法，对1台600MW对冲燃烧煤粉锅炉，在满负荷下燃尽风对炉内流动、燃烧和传热过程的影响开展了研究工作。应用混合分数／概率密度函数法模拟湍流燃烧，用P-1辐射模型开展辐射传热模拟，利用拉格朗日／欧拉法处理气固两相间的动量、质量和能量交换，对挥发份的析出采用单步反应模型，采用动力／扩散反应速率模型模拟煤粉颗粒的表面燃烧。研究发现：一方面，燃尽风的应用改善了炉内气流的充满情况，延迟了煤粉燃烧过程氧气的供应，加强了炉内的还原性气氛，降低了炉内最高火焰温度，有利于降低NOx排放浓度；但另一方面。燃尽风的应用将导致煤粉燃烧效率下降。     

空气分级与偏转二次风联用对炉膛燃烧特性的影响

运用CFD软件对某210 MW煤粉锅炉的燃烧过程进行三维数值模拟,采用空气分级燃烧技术,研究不同空气分级深度及偏转二次风对锅炉的燃烧情况及NOx排放的影响,同时引入"敏感性指数",分析了不同空气分级深度下联用偏转二次风前后对锅炉运行的影响程度。结果表明:单独采用空气分级和偏转二次风均能降低NOx排放,二者联用时空气分级起主导作用,NOx排放降低25%~28%;在不同空气分级深度下联用偏二次风措施对炉内燃烧前后影响程度不同,温度场与组分场出现较为相同的影响规律,在一定燃尽风率区间,存在对应(温度、组分)敏感性系数最大的燃尽风率,敏感性指数随燃尽风率的增加呈先增加后减小的变化趋势,即影响程度先增强后减弱;联用偏转二次风改善炉内结渣和高温腐蚀的效果随燃尽风率先增强后减弱,燃尽风率在18%~25%时效果较好,但导致飞灰含碳率显著增加。     

不同燃烧条件下煤粉锅炉NOx排放特性的试验研究

以1台670 t/h煤粉锅炉为对象进行了热态试验,研究了煤粉锅炉在不同燃烧条件下NOx 的排放特性.采用在线烟气分析仪对烟气成分进行分析,并通过化学分析获得了飞灰中的可燃物含量.改变二次风配风方式、炉膛出口氧量、周界风风门开度以及磨煤机组合方式等影响因素,对锅炉热效率、飞灰可燃物以及NOx排放浓度进行测量和分析,获得了可减少NOx排放并保持较高燃烧效率的合理燃烧方式:采用均等配风,炉膛出口氧量为2.25%左右,周界风风门开度为15%,采用ABC层的磨煤机组合方式.     

中储式钢球磨锅炉飞灰含碳量偏高的原因分析及对策

针对某热电厂7号锅炉飞灰含碳量偏高的问题进行研究,分析主要原因是入炉煤粉细度较粗、一次风喷口风速偏高、二次风喷口风速偏低以及周界风喷口风速不均且偏高所致.对此进行锅炉燃烧优化调整,通过减小粗粉分离器上层挡板角度、降低一次风喷口风速、增大二次风小风门开度以及减小周界风小风门开度实现降低飞灰含碳量的目的 .燃烧优化调整后平...     

煤粉颗粒群着火和燃烧过程的数值模拟

建立了一维非稳态球形煤粉颗粒团的群燃烧模型.数值模拟煤粉颗粒团的着火和燃烧过程,获得了颗粒团燃烧火焰随时间的变迁.分析了煤粉颗粒团内部参数和外部环境参数对颗粒团着火和燃烧的影响.随着颗粒团内煤粉浓度的增加,颗粒团的均相着火延迟先减小后增加.增加煤粉颗粒尺寸和降低外部温度都会明显延迟均相着火.环境氧气含量的增加会减小着火延迟,同时增加颗粒团的燃烧速率.模拟计算和文献试验结果的变化趋势相吻合.