卫燃带布置高度对燃煤锅炉烟温的影响

通过数值模拟与理论推导相结合的方式以1台300 MW锅炉为对象,研究了卫燃带布置高度对特征截面温度、炉内温度场和火焰中心高度的影响,并对热力计算方法进行了修正。研究结果表明,卫燃带布置在燃烧器区域时,其布置高度对炉膛出口烟温造成了6℃左右的影响,炉膛出口烟温随着卫燃带布置高度的增加而增大。修正的热力计算方法中,M随着卫燃带高度发生变化;随着卫燃带高度增加,M减小。卫燃带布置高度变化引起火焰中心高度发生变化,由此引起的M变化量在0.000 1数量级;由炉膛温度场和几何结构变化等因素引起的M变化量在0.001数量级。以上研究结论基于数值模拟和理论推导,其准确性有待现场试验的进一步检验。     

配风对四角切圆锅炉碳排放特性的影响

对某330 MW四角切圆锅炉进行了数值模拟,通过调节配风,分析炉内流动、燃烧、烟气温度和组分含量的变化对碳排放的影响,并将模拟结果与实验结果进行对比.结果 表明:随着风速的增加,过量空气系数增加,燃烧器区域的温度逐渐升高,燃烧器上部及水平烟道区域的温度逐渐降低,说明增加风速会降低炉膛出口烟气温度;随着风速的增加,炉膛出口CO2体积分数和CO体积分数会减小,但工况3的炉膛出口O2体积分数较高,其平均值达到2.19％.     

高炉煤气锅炉富氧助燃的特性研究

以国内某钢铁企业220t/h高炉煤气锅炉为研究对象,利用计算流体力学软件Fluent,简化了几何结构模型,在助燃空气量恒定情况下模拟了3种不同加氧量的高炉煤气锅炉炉内流动及燃烧过程,得到了锅炉炉内速度和温度分布.模拟结果表明:加入氧气后锅炉炉内气流动力场没有受到影响,随着加入氧气量的增加,整个炉膛内烟气温度增加,火焰温度更为集中,高温区减小.在加入的氧气量仅为2000m3/h时,炉内温度增加不明显,当加入氧气量达4000m3/h后,炉内温度增加明显,烟气辐射特性增强,壁面热负荷值也有明显增加.当加入氧气量达到6000m3/h时,炉膛壁面热负荷最大值达到103158W/m2,燃烧器喷口附近温度升高明显,燃烧器喷口附近温度过高有可能会对燃烧器产生烧损.     

燃尽风喷口位置对NOx排放的影响

针对一台采用旋流式燃烧器的煤粉炉NOx排放质量浓度较高的问题,采用空气分级燃烧方式以降低NOx排放量,基于CFD软件平台,在额定负荷下,分别对3种不同燃尽风喷口位置的改造方案进行了炉内燃烧及污染物生成的数值模拟,并通过综合比较炉内各参数的变化确定了最佳燃尽风喷口位置．结果表明：燃尽风喷口位置的上移降低了主燃区氧气的体积分数,同时使炉膛内的最高温度降低了23～29K．燃尽风喷口位置对NO,的还原效果、出口烟气温度以及煤粉焦炭转化率的影响较大．当燃尽风喷口位置升高时,NOx质量浓度降低,炉膛出口烟气温度升高,煤粉焦炭转化率下降．经综合比较炉膛出口烟气温度、NOx质量浓度以及煤粉焦炭转化率得出,距最上层燃烧器7．7m处为最佳燃尽风喷口位置．     

燃烧器摆角对锅炉燃烧影响的数值模拟研究

利用数值模拟方法,对某切圆燃烧锅炉煤粉燃烧进行研究分析。通过调整燃烧器竖直摆角从而改变炉内温度场,达到优化燃烧的目的。模拟中以炉膛出口烟温表征烟气温度对蒸汽温度的影响,并且还考虑了燃烧调整后锅炉结渣和煤粉燃尽率的问题。模拟结果表明,燃烧器的竖直摆角由0°调整至25°,炉膛出口烟温提高65℃,而煤粉燃尽率由99.96%下降至99.33%,降幅较小;通过对主燃区的温度场和前墙和左墙距离受热面0.1 m处截面的温度进行分析,结果表明,提高摆角后水冷壁区域热负荷减小,受热面结渣程度有所改善。说明通过调整燃烧器的竖直摆角,在一定程度上可改变锅炉火焰高度,从而达到优化燃烧的目的,这可为类似机组提供指导性的建议。     

四角燃烧无烟煤锅炉稳燃性能分析

针对某电厂125MW四角燃烧无烟煤锅炉运行时稳燃能力差,不具有调峰能力、热风温度低于设计值、再热器两侧气温偏差较大等问题,分析了问题产生的原因,对样2炉进行了改造,改造后进行了配风和锅炉效率试验。对燃烧器的改造,采取了一次风进一步集中,将一二次风之间的距离拉开、油枪位置上提、三次风改为更利于燃烧的自引式、炉膛中增敷了卫燃带等技术措施,提高了炉膛的温度水平,更利于无烟煤的着火、燃烧。燃烧器改造后,锅炉的稳燃能力提高,不投油最低负荷达到了65％。     

生物质气再燃喷口摆角改变耦合燃煤锅炉燃烧特性数值模拟

为了研究再燃喷口竖直摆动角度对煤粉耦合生物质气再燃锅炉燃烧特性的影响,基于Fluent模拟软件搭建生物质气再燃锅炉模型,对某电厂600 MW燃煤锅炉耦合2台20 t/h秸秆气化炉再燃系统进行再燃喷口摆动角度分别为0°、±15°、±25°等5种工况燃烧过程进行数值模拟,分析燃烧区、折焰角及炉膛出口处烟气速度场及温度场分布特征.结果 表明:生物质气再燃工况下炉内燃烧区温度变化趋势大致相同;改变再燃风喷口竖直摆动角度对炉内燃烧稳定性会造成影响;当再燃风喷口向下摆动角度过大(工况1)时,再燃风气流会扰动主燃区烟气气流,影响主燃区煤粉的燃烧;随着再燃喷口摆角向上倾斜,炉膛出口烟气温度偏差和温度分布不均匀系数M逐渐增大,再燃喷口摆角为+25°(工况4)时的M值最大,可达5.80％.在不影响炉内主燃区燃烧的同时,再燃喷口摆角为-15°时,炉膛出口烟气温度偏差最小.再燃喷口摆角向下倾斜一定角度,有利于减小炉膛出口热偏差.     

可调卫燃带及其可行性试验研究

介绍了可调卫燃带的研究进展及在130t/h煤粉炉上进行试验研究用的可调卫燃带的结构.在130t/h煤粉炉上对可调卫燃带进行了试验测试,在1025t/h煤粉炉中有、无卫燃带时,对炉内温度场进行对比试验研究.结果表明,可调卫燃带可在炉内高温环境下安全可靠运行,负荷变化时,可在燃烧器区域维持准恒温工况.     

超低负荷电站锅炉燃烧特性CFD模拟

为了研究超低负荷下电站锅炉不同燃烧器布置方式对炉内煤粉燃烧等特性的影响，采用CFD方法对一台600 MW前后墙对冲电站锅炉进行了数值模拟研究。结果表明，超低负荷下，与投运1层燃烧器相比，投运2层燃烧器的炉内温度分布更均匀，火焰充满度更好，燃烧更加稳定，炉内气氛还原性更强。将燃烧器布置于下层，NO排放量减少，燃尽率提升，炉膛出口烟温降低。综合考虑炉内温度、气氛分布和炉膛尾部参数，在25%BMCR超低负荷下，投运2层燃烧器并布置于下层为最佳工况。     

基于表面温度计算与控制的卫燃带设计方法及应用

提出了基于卫燃带向火侧表面温度计算及控制的卫燃带设计准则,并根据炉内火焰与水冷壁管及卫燃带间的集总参数换热模型及卫燃带向火面至水冷壁管内工质各个环节的传热模型,建立了将卫燃带向火侧的表面温度与锅炉负荷、卫燃带材料导热系数、卫燃带敷设厚度与面积关联起来的代数模型,并运用该模型对一台燃用松藻无烟煤的400t/h四角切圆燃烧定压运行煤粉炉的卫燃带进行了设计传热计算.结果表明锅炉负荷对卫燃带的表面温度影响最大,且近似呈线性关系;卫燃带厚度对表面温度的影响显现出对数函数的特性;卫燃带表面温度随材料导热系数的下降快速升高并随面积的增加而增加;对于导热系数为12 W/(m·k),厚度为60 mm的卫燃带,其计算的敷设面积为50～100 m2,与国内外400t/h同类型煤粉炉卫燃带的实际应用情况吻合良好.     

乏气送粉锅炉煤粉浓度软测量技术及其仿真研究

锅炉燃烧过程中,喷燃器出口煤粉浓度不均将会导致炉膛火焰中心偏斜,从而引起炉膛气流冲刷后墙及右墙,高温过热器,高温再热器出现局部超温,结焦的现象。因此准确测量各风管中的煤粉浓度并指导调节对锅炉的安全,经济运行非常重要,为此,必须寻找一种简单,高效,实用而且适合工程应用的煤粉浓度测量的方法。对于热风送粉锅炉的煤粉浓度测量,国内外做了大量的研究,并得到了工程应用。本文提出了一种乏气送粉方式下基于气固两相流理论,根据风粉混合前后压力差大小计算粉煤浓度的新方法,并在理论推导的基础上进行了仿真研究,结果表明,煤粉浓度计算值与混合压差呈很好的对应, 说明能量法理论计算公式是适用的。     

水平浓淡风煤粉燃烧器在410t/h锅炉上的应用

本文介绍了采用水平浓淡风煤粉燃烧器在一台410t/h锅炉上解决高温腐蚀问题的应用，分析了该炉产生高温腐蚀的原因，提出了解决方案，并进行了炉内冷态空气动力场试验，在热态运行的条件下对炉壁处烟气含氧量进行了测量，得到了侧二次风开度对炉内空气动力场和壁面烟气成分的影响规律，可为燃用含硫量较高贫煤的锅炉进行防高温腐蚀的技术改造提供参考。     

某厂水冷壁高温腐蚀的原因分析及对策

针对某厂#5和#6锅炉由于水冷壁发生严重的高温腐蚀,使得管壁减薄且泄漏事故,通过对水冷壁高温腐蚀部位的详细检查及分析,确认该厂水冷壁高温腐蚀产生的主要原因是百叶窗水平浓淡燃烧器的浓淡叶片位置装反及喷口处二次风口的封堵,使喷口附近水冷壁长期处于煤粉冲刷及还原性气氛中燃烧,在针对性的恢复修理后,经过半年多的运行考验,再未发...     

600MW超临界锅炉低氮运行条件下的安全经济性研究

介绍了某电厂600MW超临界机组前后墙对冲锅炉低氮燃烧优化调整试验.分析了水冷壁高温腐蚀和氮氧化物产生的机理,通过对运行氧量、煤粉细度、燃烧器配风和燃尽风比例的调整,有效解决了该电厂锅炉水冷壁高温腐蚀问题,同时提高了锅炉热效率,降低了氮氧化物排放量,有力的保证了锅炉的安全性、经济性和环保性.     

链条炉排加煤粉复合燃烧技术

本文介绍了链条炉排加煤粉的复合燃烧技术,即在同一锅炉膛内进行链条排上的火床燃烧和煤粉燃烧。介绍了复燃烧的机理,锅炉结构特点,以及新型５８ＭＷ复合燃烧热水锅炉。     

基于表面温度控制的卫燃带设计方法

提出了基于卫燃带向火面表面温度计算及控制的卫燃带设计方法,并根据炉内火焰与水冷壁管及卫燃带间的集总参数换热模型及卫燃带向火面至水冷壁管内工质各个环节的传热模型,建立了将卫燃带向火侧的表面温度与锅炉负荷、卫燃带材料导热系数、卫燃带敷设厚度与面积关联的代数模型,并运用该模型对1台燃用阳沁无烟煤的1025 t/h四角切圆燃烧煤粉锅炉的卫燃带进行了传热计算.结果表明:锅炉负荷对卫燃带的表面温度影响最大,并且成近似线性关系;卫燃带厚度对表面温度的影响显现出对数函数的特性;卫燃带表面温度随材料导热系数的下降快速升高;卫燃带表面温度随面积的增加而缓慢增加;计算结果与国内1025 t/h同类型煤粉锅炉卫燃带的实际应用情况吻合.     

运行参数对锅炉煤粉着火燃烧和飞灰含碳量影响的数值研究

为了达到锅炉的优化运行以保证煤粉气流及时着火和充分燃尽，采用IPSA两相流动模型和煤粉燃烧综合模型，在不同的一次风率和煤粉细度的工况下，对1台350MW锅炉煤粉燃烧过程进行了数值模拟，得出了炉内燃烧器区域以及出口处烟气温度场和燃烧产物的组分浓度分布。分析了一次风率和煤粉细度对煤粉着火燃烧和飞灰含碳量的影响规律，并确定了优化的运行参数。结果表明：一次风率对煤粉气流的着火影响较大，而对出口处烟气温度、氧量以及飞灰含碳量影响较小。煤粉细度对煤粉气流的着火、燃烧以及燃尽均有较大影响。图8表2参9     

垂直浓淡煤粉燃烧方式下炉内拟序结构研究

采用ＰＤＡ测量系统,对四角切圆锅炉中垂直浓淡煤粉燃烧方式下影响一次风与主流场混合和扩散的炉内拟序结构进行了实验研究和湍流特性分析。结果表明,一次风射流由于与上游横向射流的相互作用,在背火侧形成尾迹涡,在向火侧形成剪切涡,其中尾迹涡和剪切涡中有较高的湍动能和剪切应力,对颗粒的扩散起着主控作用。并从理论上分析了垂直浓淡煤粉燃烧技术可能不利于煤粉颗粒的燃尽,而且是容易导致水冷壁结渣的原因。     

Secondary air distribution in a 600 MWe multi-injection multi-staging down-fired boiler: A comprehensive study

Multi-injection multi-staging combustion technology was designed to provide high boiler efficiency together with low pollutant emissions when employing hard-to-burn coal, and showed good application prospects. In this technology, to achieve the first staged air and more flexible combustion regulation on the arches, the secondary air employs a more complicated distribution surrounding the coal/air flows. This design concept significantly affects the flow and combustion characteristics of the actual boiler. Elucidating the underlying mechanisms by which the various secondary air parameters affect the boiler operation requires a comprehensive analysis of the secondary air distribution on the arches. In this work, small-scale cold modeling tests combined with industrial-scale trials using two actual 600 MW_e down-fired boilers were conducted. The results show that the secondary air distribution can significantly affect the near-burner flow and mixing as well as the decay of the downward airflow velocity. High velocity secondary air, especially the secondary air surrounding the fuel-rich flow, evidently promotes the advanced mixing of fuel-rich and fuel-lean flows. Increasing the secondary air flux around the fuel-rich flow and raising the secondary air velocity decrease the pulverized coal heating rate, while a decreased inner secondary air velocity advances the coal ignition. Adjusting the secondary air also greatly affects the downward flame depth and the unburnt coal proportion in the near wall region of the furnace hopper, such that the flame kernel location and the temperatures near the hopper wall are modified. In addition, NO_x formation can be accelerated by a high secondary air flux near the fuel-rich flow or a large contact area between the secondary air and the fuel-rich flow.     

200MW锅炉屏式过热器超温问题的试验研究

对某200MW机组锅炉屏式过热器管壁温度特性进行了试验研究。通过试验确定了屏式过热器炉内炉外壁温差,屏过管子沿炉膛高度方向的温度分布,锅炉负荷变化,浓淡燃烧器浓淡比改变,配风方式改变对管壁炉内炉外壁温的影响,试验结果可供判断和解决同类型锅炉超温问题参考。图13表1参4