基于富氧燃烧的超高温火焰点火实验研究

为应对火电机组锅炉内燃式点火燃烧器存在的结焦和烧损问题,提出了一种基于富氧燃烧的超高温火焰点火方法。利用热态实验的方法研究了超高温火焰发生器在纯氧条件下的着火特性,重点分析了火焰特征与氧气体积流量的内在联系,提出外燃式富氧-煤粉燃烧器模型,并通过实验研究了该燃烧器点燃贫煤煤粉气流的实际情况,分析了给煤量和氧气体积分数对煤粉燃烧的影响。结果表明:在纯氧助燃条件下,超高温火焰发生器能够产生温度高达1 970℃的眩白色燃油火焰;本方法产生的煤粉火焰的最高温度达到947℃,煤粉气流的最佳煤粉浓度为0.35 kg/kg,最佳氧气体积分数范围为33%～37%。     

煤粉高温富氧无油点火实验和数值模拟研究

提出了利用高温氧气与高浓度煤粉气流直接混合来实现煤粉气流点火的无油点火方式,采用煤粉高温氧气无油点火实验装置对煤粉气流的高温氧气无油点火过程进行了研究,利用数值模拟方法对该点火装置的流场特性进行了分析.结果表明：当氧气加热温度超过750℃后,设计工况条件下利用高温氧气可以顺利安全地实现煤粉气流的点火;提高一次风温度、增大一次风煤粉浓度及高温氧气风量或减小一次风速度有利于煤粉气流的着火和燃烧;煤粉气流在点火装置中心管喷口正前方首先开始着火,流场平均温度可达2 000 K以上,最高温度超过3 000 K,温度最高的区域位于中心管轴线的两侧.     

微油点火技术在中小型煤粉锅炉中的应用

在中小型煤粉锅炉中采用微油点火设备,用很少的燃料油获得刚性极强,温度较高的稳定火焰,利用该高温火焰,将通过煤粉燃烧器的一次风、煤二相气流温度迅速升高至该煤粉的着火温度,从而实现煤粉的稳定燃烧,在保证燃烧效率和锅炉出力的同时,大大降低了燃油成本,提高了经济效益。     

煤粉高温富氧无油点火的优化设计研究

设计了一种煤粉高温富氧无油点火装置,利用高温氧气与高浓度煤粉气流的混合直接点燃煤粉,进而取代油枪,实现煤粉的无油点火。通过冷态流场测定实验对点火装置进行了结构优化,并以此为基础,对煤粉高温富氧无油点火进行了数值模拟。结果表明:煤粉高温富氧无油点火装置采用三角形导流锥,中心管喷口扩口半角取15°,高温氧气通道喷口扩口半角取25°时组织的流场状况较好;点火装置形成的富氧燃烧高温火炬温度最高可在3 000 K上,烟气平均温度可在2 000 K以上,能有效保证主燃烧器的顺利点火。     

煤粉气流在交变电磁场与高温壁面协同作用下着火过程的机理研究

详细研究了在感应式无油直接点火燃烧器点火室中 ,煤粉气流在着火过程中的机理。研究表明 :煤粉气流在感应式加热无油直接点火器中的着火过程 ,是交变电磁场与高温壁面加热协同作用的结果。交变电磁场是针对煤粉气流在着火过程中有关特征发生变化 :煤粉颗粒的半导电性 ;挥发分及中间产物的极性、分子的电负性 ;大量存在的、特别是燃烧产物中的各种带电离子。煤粉气流在感应式加热无油直接点火器着火过程中所表现出的特征 ,表明它是一种很有发展前景的点火方式     

200MW机组锅炉高温空气煤粉直燃技术工程应用试验研究

高温空气煤粉直燃技术是采用中频感应将少量空气瞬间加热到1000℃左右,将高温空气引入到煤粉直燃燃烧器中心点燃少量煤粉,再分级逐渐点燃全部煤粉,实现无油点火。试验结果证明,煤粉直燃燃烧器在冷炉状态下可直接点燃煤粉,使锅炉从冷炉状态下启动,达到机组带70%负荷,全过程无油助燃。     

富氧氛围下煤粉锅炉等离子冷风直接点火过程的数值模拟研究

富氧氛围下煤粉锅炉等离子冷风直接点火是一项有前景的技术,对启动没有风温要求.采用Fluent对该技术的点火过程进行数值模拟.计算结果表明,该点火在一定的氧气浓度和煤粉浓度下能够实现煤粉气流的点火,对应的一次风最低氧浓度为27％、最低煤粉浓度为0.24 kg/kg.通过比较富氧冷风气氛与空气温风气氛下燃烧器点火情况,证实了氧浓度的提高加快了煤粉燃烧速度,煤粉燃烧生成的CO量更小,火焰温度提高,利于降低等离子的能量输入.     

我国电站锅炉煤粉直接点火技术的发展以及现状

对我国现有的各种煤粉直接点火技术的原理、燃烧器结构以及在我国的发展和应用现状进行了阐述,并指出其各自的优缺点.总结了现有煤粉直接点火燃烧器普遍存在的有关安全性方面的几个问题.为了解决现存电力行业的运行安全性与节油两者矛盾,提出了两类解决手段:其一,采用多种调节手段降低煤粉气流着火热;其二,将直接点火技术与传统点火油枪两者配合使用.指出高温空气直接点火技术因其灵活的调节手段,具有较大的技术优势.     

高风温点火燃烧器中煤粉气流着火燃烧过程的数值模拟

对一种新型电站锅炉无油点火煤粉燃烧器的着火燃烧过程建立数学模型,利用CFX软件对高温空气直接加热点燃煤粉气流的过程进行了数值模拟,得到了点火室内温度场和浓度场分布,并且重点讨论了不同煤粉浓度对煤粉气流着火的影响。计算结果表明,在一定的运行条件下,煤粉气流的稳定着火只发生在一定的煤粉浓度范围内。所进行的理论模拟计算与现场试验结果具有良好的一致性。     

一种基于蒸汽加热一次风的锅炉启动及低负荷稳燃新方法

提出了一种基于汽/气换热器用蒸汽加热一次风改善锅炉启动及低负荷工况煤粉气流着火与燃烧稳定性的新方法,拟定了一次风的蒸汽加热方案,并对1台1025t/h煤粉炉进行了一次风换热计算。结果表明:冷炉启动时,从邻炉抽取1.52%～2.0%的再热蒸汽可将25℃的冷空气加热至350℃～450℃;在预热空气温度为200℃的低负荷工况,从本炉抽取1.11%～1.87%的再热蒸汽可将一次风由200℃加热到350℃～450℃。这表明锅炉在冷态启动或低负荷工况下,只需极少量的再热蒸汽就可将一次风温维持在稳定燃烧所需的高温水平。