一种倒置炉膛的煤粉工业锅炉火焰中心位置系数修正

针对某台燃烧器竖直布置于炉顶的倒置炉膛煤粉工业锅炉运行期间出现炉膛出口烟温实际值低于设计值问题,以热力计算为基础,使用不同炉膛出口烟温计算公式对炉膛出口烟温实际值低于设计值问题展开分析研究。通过计算结果对比分析发现,与电站锅炉火焰中心多是水平方向的偏移不同,锅炉负荷、三次风等造成火焰中心竖直方向的偏离是导致该锅炉炉膛出口烟温实际值低于设计值的主要因素,结合锅炉负荷及三次风变化对炉膛出口烟温的影响引入无量纲参数S_f,利用多元回归分析方法对火焰中心影响因子M进行修正;将炉膛出口烟温设计值与实测值缩小至0～20℃之间,得到了更能反应锅炉实际运行状态的炉膛出口烟温计算公式。     

75t/h煤粉锅炉低氮改造及燃烧试验调整

针对某化纤厂自备电厂75 t/h煤粉锅炉氮氧化物排放量高,低负荷燃烧不稳定,炉膛出口烟温偏差大等问题,采用低NO_x燃烧器和空气分级,切圆减小,风包粉等技术对煤粉锅炉进行改造。低氮改造后进行燃烧调整试验,试验结果表明:使锅炉NO_x排放从700 mg/m~3降低到400 mg/m~3,脱氮效率达到了43%;锅炉的飞灰含碳量和炉渣含碳量与改造前基本持平;改造后锅炉的排烟量相比改造前低、左右烟温偏差减小、低负荷稳燃效果好;锅炉效率与改造前持平。     

600MW亚临界锅炉低氮改造后汽温特性研究

以某台600MW亚临界锅炉为例,分析了低氮改造对其汽温静态特性和动态特性的影响.结果表明:低氮改造后炉内温度场、受热面结渣情况和锅炉运行模式均发生较大变化,对锅炉汽温特性产生较大影响;高负荷时锅炉汽温主要受分级燃烧导致的炉膛出口烟气温度上升和受热面结渣改善导致的炉膛出口烟气温度下降的综合影响;低负荷时锅炉汽温主要受分级燃烧导致的炉膛火焰中心高度降低和炉膛出口氧量的影响;快速降负荷过程中,炉膛火焰中心高度降低与汽轮机高压缸排汽温度下降对再热汽温的叠加影响是导致再热汽温易超跌的主要原因.     

电站锅炉炉膛强化传热分区段计算方法优化

探讨了电站锅炉炉膛水冷壁强化传热改造后炉膛传热计算问题,根据当前电站锅炉普遍采用的分级燃烧技术特点以及传热性质不同,对一维模型分区段热力计算进行改进,将炉膛分为8个区段,其中燃烧器区分为2个区段.根据水冷壁强化传热改造前后吸热量变化,通过迭代计算得到水冷壁强化传热改造后水冷壁热有效系数,代入分区段热力计算公式,得到水冷壁强化传热改造后各区段受热面热负荷和出口烟温.通过编程实现某600 MW超临界锅炉炉膛分区段热力计算.结果表明:改进方法计算得出的水冷壁强化传热改造后水冷壁热有效系数增加了0.051~0.092,炉膛出口烟温降低了45.55K,有利于减轻炉膛出口受热面的结渣.     

一种新型低氮燃气燃烧器的数值模拟研究与试验验证

随着我国氮氧化物排放标准的不断收紧,燃气锅炉氮氧化物排放质量浓度被限制在50 mg/m³以下,这对工业燃气燃烧器提出了很大的挑战。分析了燃烧过程中NO的生成机理及影响因素,总结了常用的低氮燃烧技术,介绍了我国燃气燃烧器发展历程。针对国产低氮燃烧器研发的迫切需求,提出了新型低氮燃烧器设计方案,通过一级燃气管、二级燃气管、烟气再循环(FGR)烟罩、旋流器等部分的结构设计,充分利用分级燃烧与烟气再循环方法,达到了控制氮氧化物排放的目的。同时利用数值计算软件开展了相关模拟计算,计算结果显示新型低氮燃烧器具有优良的性能参数。利用燃烧器样机开展了热态试验,试验结果表明其具有良好排放特性及负荷调节性能。提出的方案为国产新型低氮燃烧器的开发提供了新思路。     

深度调峰工况下锅炉过量空气系数对炉内温度影响的分析

  [目的]  为了分析火电机组超低负荷运行工况下过量空气系数对于炉膛燃烧稳定性的影响,更好地指导机组参与调峰。  [方法]  通过深入分析锅炉运行和炉内传热机理,以炉膛出口烟温表征炉内燃烧温度,并作为燃烧稳定性的指标,在MATLAB/SIMULINK中搭建炉膛出口烟温模型。以某300 MW火力发电机组为例,首先选择几个典型工况点采用相似性求解方法计算炉膛出口烟温与锅炉厂家给出的设计数据进行比对,检验计算方法基本正确之后代入超低负荷运行参数,计算深调峰工况下不同过量空气系数对应的炉膛出口烟温。  [结果]  仿真结果表明:模型算得炉温与锅炉厂家给出的设计数据对比,计算误差小于±15 ℃,计算方法基本正确,可以将其应用于超低负荷工况计算。  [结论]  随着负荷的降低,使炉膛出口烟温达到最大值的最优过量空气系数逐渐增大。因此在超低负荷运行工况下,可在一定范围内适当增大过量空气系数以提高炉膛出口烟温,进而提高锅炉燃烧的稳定性,并且过量空气系数小于2.0时,数值越大炉膛出口烟温越高。     

循环流化床锅炉低氮燃烧的CPFD数值模拟

针对某75 t/h循环流化床锅炉炉膛出口NOx排放超标问题进行分析探讨,以合理的低氮燃烧控制技术为主,辅以SNCR烟气脱硝技术,争取达到NO x超净排放要求。采用CPFD计算方法对循环流化床锅炉炉膛内的气固流动和燃烧特性进行数值模拟,运用低过量空气燃烧法和空气分级技术对锅炉进行低氮燃烧控制,研究一、二次风配比、二次风射流、过量空气系数、循环倍率和颗粒粒径等因素对炉内燃烧及NO x排放的影响。结果表明:通过低氮燃烧控制后,炉内速度场和温度场分布均匀,炉膛出口处烟气流速增加,炉膛平均烟温和出口氧浓度降低,还原性气体CO浓度和优化前基本相同,炉膛出口NOx浓度降低,减排效果显著,为以后的锅炉运行提供实际指导经验。     

某亚临界锅炉低氮燃烧器改造后高温腐蚀控制

某电厂600 MW亚临界锅炉低氮燃烧器改造后一直存在高温腐蚀现象严重、再热汽温偏差较大的问题,对改造后的锅炉进行了数值模拟计算。结果表明,改造后炉膛出口烟温偏差较小,炉内整体温度上升,但水冷壁贴壁区域温度反而有所降低,炉膛整体CO体积分数随着燃尽风率的增大而大幅上升,高温腐蚀风险增大。实际运行中再热汽温偏差较大与风箱结构引起的二次风实际不均匀程度有关。针对数值模拟结果进行燃烧调整后,炉内强还原性气氛区域CO体积分数有了明显下降,两侧再热汽温偏差从40℃下降至10℃以下,加减负荷时的再热汽温稳定程度亦有所提高。     

四角切圆煤-气混烧锅炉炉膛出口烟温偏差的控制

某石化公司热电厂四角切圆煤-气混烧锅炉在实际运行过程中,炉膛出口烟温与设计值偏差较大,导致对流受热面局部区域的管道超温爆管,原因是四角风粉不均及气体燃烧器结构、运行方式、负荷分配等不合理引起炉内火焰中心的偏斜。通过采取均衡四角风粉比例,采用多枪平流式气体燃烧器和对角投用最下层气体燃烧器,布置反切的二次风与三次风和优化最上层二次风挡板开度等措施,使炉膛出口烟温偏差控制在20℃以内,确保了锅炉的安全运行。     

深度调峰下的再热汽温偏差调整试验研究

为了消除低负荷时的再热汽温偏差,达到两侧再热汽温相对一致的目的,通过试验测试炉膛燃烧器喷口温度及煤粉质量分数,分析了产生再热汽温偏差的原因。结果表明:低负荷时产生再热汽温偏差的原因是磨煤机出口煤粉分配不均,造成各燃烧器着火不一致,进而影响左右侧的火焰中心位置;低负荷时难以通过强化着火来缩小各燃烧器着火距离偏差,但可以通过弱化部分燃烧器的着火来实现着火一致性,从而缓解热偏差,但低负荷时弱化着火的调整方法会牺牲着火稳定性,需要因炉而异实施;解决着火不一致的根本方法是在磨煤机出口安装煤粉分配器。     

循环流化床锅炉低负荷床温研究

循环流化床锅炉长期处于低负荷运行时,床温偏低会导致燃烧效率降低、脱硫效率下降、石灰石消耗量增加。以某电厂2×150 MW机组的两台循环流化床锅炉为例,针对机组低负荷运行时床温偏低的现象,寻找合适的改造方法。结果表明：通过调整炉膛出口综合氧量、二次风配风方式、流化风量及床压、炉膛运行负压、入炉煤与石灰石的粒度,机组的低负荷运行参数得到明显改善。调整3个月后,低负荷运行的锅炉平均床温提高了52.1℃,低负荷平均床温能够有效控制在850℃;入炉煤硫分变化不大时,石灰石单耗下降18.9 g/kWh,飞灰、炉渣含碳量下降明显,综合供电煤耗下降3.3 g/kWh。     

燃烧器改造对低氮燃烧效果影响

为解决储仓式制粉系统、四角切圆燃烧方式的300 MW机组锅炉燃烧贫煤时炉膛出口排放NO_x质量浓度较高(900～1 000 mg/Nm~3)的问题,在进行燃烧器改造后炉膛出口排放NO_x质量浓度降至550 mg/Nm~3左右;国家和地方环保标准提高后需进一步降低,遂又进行了燃烧器三次风重新布置、部分三次风引入主燃烧区进行助燃改造,炉膛出口排放NO_x质量浓度降至480 mg/Nm~3左右,为同类型锅炉低氮燃烧改造提供了借鉴意义。     

贫煤锅炉灵活性调峰优化调整研究

针对贫煤锅炉低负荷稳燃困难、灵活性差的问题,以350 MW超临界贫煤锅炉为对象,进行烟花动力场试验和灵活性调峰优化调整。优化后,锅炉在不投油情况下的最低负荷可降至35%最大连续蒸发量(BMCR),炉内燃烧良好,燃烧器火检无闪烁,炉膛压力稳定;水动力稳定安全,垂直水冷壁相邻测点壁温差小于10℃;脱硝入口烟温351℃,炉膛出口烟温608℃,环保参数优良,调峰经济性良好,优化效果显著。     

650 MW超临界锅炉低氮燃烧器改造后的主要问题与优化调整

针对某650 MW锅炉低氮燃烧器改造后出现再热汽温超温、减温水量偏大等问题,首先介绍低氮燃烧器改造情况,分析了由于燃烧器改造造成燃烧工况改变引起再热蒸汽超温等问题的具体原因,并提出了解决方案。经采取相关优化调整措施后,锅炉超温工况得到有效控制,再热器平均减温水用量由优化前大于50 t/h降低至20 t/h以下;通过优化辅助风与燃尽风的配比,控制炉膛火焰中心以及优化制粉系统运行与锅炉吹灰方式,有效解决了锅炉现场运行中因设备运行工况变化造成的灰渣可燃物偏高问题,锅炉热效率由优化前的93.77%提升到94.20%。     

低氮燃烧技术在旺隆电厂420t/h燃煤锅炉上的应用

主要介绍了利用低氮燃烧技术实现对燃煤锅炉氮氧化物排放的控制,并以旺隆电厂为例,详细阐述了低氮燃烧器加空气分级燃烧技术在420 t/h燃煤锅炉上的工程应用并对不同燃尽风门开度下低氮燃烧的效果进行了试验研究.通过测试数据显示,改造前,此锅炉炉膛出口NO<,x>浓度为500 mg/m<'3>(干态,6%氧量);改造后,在保证...     

旋流燃烧锅炉炉内温度场优化的数值研究

采用数值模拟方法对2台600 MW机组旋流燃烧锅炉炉内的空气动力场和温度场进行了分析研究.结果表明:采用旋流燃烧器可改善沿炉膛宽度方向的热偏差状况;运行中增加燃尽风量、减弱二次风旋流强度会导致炉膛出口烟温升高;通过合理组织燃烧器旋向,可使炉膛出口温度场分布更趋于均匀.     

基于偏最小二乘回归法的电站锅炉炉膛出口烟温调整试验研究

针对某电厂的锅炉炉膛出口烟温进行了调整试验.通过数据预处理和偏最小二乘回归分析,建立了炉膛出口烟温的统计学模型.通过分析模型的影响因子,进行了运行参数的调节,给出了不同负荷下锅炉的合理运行工况.试验结果表明:通过调节炉膛出口烟温,可提高燃烧效率,减少煤耗.利用偏最小二乘回归方法分析试验数据,有助于调试人员掌握被调对象的运行特性,且便于寻找最佳工作点.     

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。     

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。     

锦界电厂3号锅炉双尺度低氮燃烧器的改造

锦界电厂3号锅炉大修后,通过采用燃尽风(SOFA 7层)与双尺度低NOx燃烧技术相结合的低NOx燃烧系统,实现了NOx排放浓度的明显下降,下降幅度达60％ ～ 70％；并有效减少炉膛出口烟温偏差；在NOx排放量得到大幅度降低的同时,燃烧效率未降低.