600 MW超临界对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀运行优化调整

为解决某600 MW超临界对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀的问题,采用运行优化调整的方式,研究了燃烧器风量、外二次风旋流强度、燃尽风开度和运行氧量对近壁区CO和H_2S体积分数的影响。结果表明:采用"碗式配风"同时降低外侧燃烧器外二次风旋流强度,可显著降低近壁区还原性气体体积分数;通过增加运行氧量和调整燃尽风风量的方式,提高主燃烧器区过量空气系数,也有利于改善壁面还原性气氛,降低水冷壁高温腐蚀的风险。     

660 MW超超临界二次再热燃煤锅炉运行特性试验研究

针对某660 MW超超临界二次再热旋流燃烧锅炉投产后锅炉燃烧均衡性较差,锅炉热效率和一、二次再热汽温偏低,NO_x排放质量浓度偏高等问题,通过改变O₂体积分数、煤粉细度、一次风量、外二次风挡板开度、异层燃烧器风量分配方式、燃尽风直流风水平摆角和燃尽风量等参数对其进行了性能优化试验研究。结果表明：通过提高O₂体积分数运行和磨煤机动态分离器转速,以及合理设置外二次风配风方式、燃尽风直流风水平摆角及燃尽风风门开度,有效降低了灰、渣碳质量分数和CO排放浓度,提高了一、二次再热蒸汽温度。在各影响因素中,同层煤粉燃烧器外二次风风门开度和燃尽风直流风水平摆角的配置,对锅炉燃烧均衡性的影响至关重要;运行O₂体积分数和燃尽风量大小对NO_x排放影响最大。通过综合优化调整,锅炉性能得到明显改善,各项主要性能参数均达到或优于设计值。     

600 MW前后墙布置燃烧器锅炉的NOx排放特性及其影响因素的分析

以2台600 MW超临界机组前后墙布置燃烧器的锅炉为研究对象,采用现场燃烧调整试验方法,进行了氧量、燃烧结构参数(包括一次风速、中心风量、二、三次风风量和二次风旋流强度等)、磨煤机运行组合方式、燃尽风量、煤质变化等运行条件对锅炉NOx排放特性影响的试验研究;采用统计分析方法对各种影响因素进行了定量分析和比较.结果表明:锅炉的运行氧量、磨煤机组合投运方式变化、燃尽风量是影响锅炉NOx排放浓度的主要因素,煤质的变化也不可忽视,经比较,燃烧器结构参数变化的影响较小;通过对主要因素的控制,可以显著降低锅炉NOx排放浓度,同时实现高锅炉效率.     

某660MW超超临界锅炉中间点过热度低问题研究

以某660 MW高效超超临界锅炉为对象,针对锅炉出现的中间点过热度低问题进行研究。通过燃烧调整等手段提高中间点过热度,改善机组运行状况。试验结果表明:关小燃烧器中心风、调整内外二次风旋流强度、降低炉底漏风、使用下层磨煤机运行、灵活利用上层燃尽风等方法对中间点过热度的提高效果明显,其结论对同类型机组的设计与运行具有重要参考价值。     

某600MW超临界锅炉结渣原因分析及解决方法

某600MW超临界锅炉运行期间结渣现象频繁,冷态试验发现三次风气流在调节范围内贴壁严重,电厂对旋流燃烧器结构进行了改造,增加了三次风外侧扩锥,使三次风气流贴壁现象彻底消除,调节三次风门可以改变三次风的旋流强度,煤粉燃烧状况得以改善,进而避免了锅炉结渣现象,提高了机组运行的安全性。     

1025t/h锅炉运行优化调整及NOx排放特性试验研究

针对某电站1 025 t/h锅炉进行了优化燃烧调整试验,分析了氧量、一次风流量、配风方式、燃烧器摆角和磨煤机组合方式等参数变化对锅炉效率及NOx排放的影响;在优化试验的基础上,进行了对比试验.结果表明:低氧方式运行、合理的燃尽风配比、合适的磨煤机组合方式和燃烧器摆角,既可以提高锅炉效率又可以降低NOx的排放,使锅炉在最佳状态下运行.     

600MW墙式燃烧锅炉氮氧化物排放浓度与主要运行因素的多元线性回归研究

以某厂600 MW超临界机组前后墙布置燃烧器锅炉为研究对象,采用现场燃烧调整试验方法,针对锅炉燃烧系统的运行特点和具体条件,进行了氧量、燃烧结构参数(包括一次风速、中心风量、二三次风风量和二次风旋流强度等)、磨煤机运行组合方式、燃尽风量和煤质变化等影响锅炉氮氧化物(NOx)排放特性的试验研究。试验结果表明:锅炉的运行氧量、磨煤机组合投运方式变化、燃尽风量和煤质变化是锅炉NOx排放浓度的主要影响因素,影响NOx排放浓度变化幅度达到14%～18%;而燃烧器结构参数的变化影响较小;通过对主要因素的控制,可以显著降低锅炉NOx排放浓度。在此基础上,应用多元线性回归方法,建立了该600 MW锅炉NOx排放浓度与主要运行因素的回归经验关系式,回归经验关系式的预测值和实测值之间的偏差大多在%10%范围内,该经验关系式可用于锅炉NOx排放浓度的在线运行控制和预测。     

对冲旋流燃烧锅炉侧墙水冷壁近壁区还原性气氛分布特性

以某660 MW超临界对冲旋流燃烧锅炉为研究对象,采用现场试验和数值模拟相结合的方法,考察了不同运行工况下锅炉侧墙水冷壁近壁区还原性气氛的分布特征,分析了机组负荷、运行氧量、燃尽风开度及燃烧器二次风配风方式等燃烧调整手段对侧墙水冷壁近壁区烟气中O_2体积分数、CO体积分数、H_2S质量浓度以及脱硝入口NO_x质量浓度的影响.结果表明:负荷越高,侧墙近壁区还原性气氛越强,高温腐蚀主要发生在高负荷工况下;提高运行氧量、降低燃尽风风量,虽可提高侧墙水冷壁近壁区烟气中O_2体积分数,但提高幅度有限,且影响NO_x质量浓度;提高靠近侧墙燃烧器的二次风量,降低二次风旋流强度对侧墙近壁区烟气组分的影响并不明显.     

基于对冲旋流锅炉安全运行的冷态试验研究

为满足新型超超临界对冲旋流燃烧锅炉首次大修后启动要求,同时针对锅炉最上层燃烧器烧损问题,开展了基于锅炉运行安全的冷态优化试验研究,主要包括一次风调平、磨煤机冷态通风阻力测试,以及炉内贴壁风、燃烧器冷却风、内外二次风冷态优化和燃烧器飘带试验。试验结果表明：该类对冲旋流燃烧锅炉仅通过调节较少一次粉管可调缩孔,就能满足一次风风速调平要求;锅炉CF层左右侧贴壁风挡板具有良好的调节特性,但在不同挡板开度下水冷壁贴壁风风速整体偏小;CF燃烧器冷却风随着风门挡板开度增大,风速增长缓慢;F6燃烧器飘带试验显示飘带易卷吸至燃烧器喷口。建议锅炉运行中增加各层贴壁风、燃烧器冷却风及外二次风挡板开度,以预防水冷壁高温腐蚀、冷却风量不足及外二次风旋流强度过大等问题,提高锅炉设备运行安全性。     

1000MW机组锅炉氮氧化物排放影响的试验研究

基于现场燃烧调整试验方法,对某厂1台1000MW超超临界切圆燃烧锅炉NOx的排放特性及其影响因素进行了系统的分析。针对锅炉燃烧系统的运行特点,主要进行了氧量、负荷、燃尽风量(包括AA风和OFA风)、主燃烧区燃烧器风量和配风方式、磨煤机运行组合方式、燃烧器摆角、煤质等因素的试验研究。研究结果表明:对于具有先进低NOx燃烧系统的锅炉,其锅炉负荷、锅炉燃用的煤质、运行时氧量的变化和燃烧器喷口摆角及磨煤耗机组的运行方式都是锅炉NOx排放的影响因素,其中运行时氧量的变化对NOx排放影响最重,随着氧量的增加,锅炉NOx排放浓度呈线性增加。而在保持大量燃尽风实现空气分级燃烧的条件下,主燃烧区燃烧器风量和配风方式对NOx排放浓度的影响是微弱的。     

采用旋流拱顶燃烧器的W型锅炉炉内流动特性

采用旋流燃烧器,可以强化燃烧器出口煤粉气流的着火,配合采用燃烧器内部分级燃烧方式后,也有利于降低污染气体的排放。但采用旋流燃烧器后,由于W型锅炉燃烧的特殊性,给锅炉的设计和运行带来了新的情况,如对旋流燃烧器在W型锅炉拱顶采用旋流燃烧器后炉内的空气动力特性不能很好得到掌握,不但得不到旋流燃烧器所带来的优点,还会引起很多问题。本文对采用旋流燃烧器的W型锅炉的炉内多相流动特性进行分析,并与相应的采用直流燃烧器的W型锅炉进行对比,指出在采用直流燃烧器的W型锅炉设计中常采用的参数在采用旋流燃烧器时可能会出现的问题,并提出了改进的方法。     

600MW锅炉一次风系统节能改造试验研究

针对电站锅炉一次风系统运行方式选择的不合理,导致磨煤机入口风量及一次风机电耗存在偏差,进行了一次风系统风量标定和运行方式优化试验,以现场试验的试验结果作为依据,提出了合理的调整方式。现场运行表明,所提出的调整方式能有效的降低风机电耗,提供准确的一次风量,对制粉系统安全运行、保持炉内良好的燃烧工况和提高锅炉效率有重要意义。     

减小锅炉烟温偏差的运行调整

通过锅炉煤粉燃烧器的运行调整,分析证明了顶部布置反向OFA是一种减少四角切圆燃烧残余旋转引起的烟温偏差的有效方法,提高锅炉的运行可靠性。     

锅炉风箱二次风流量分配对燃烧特性的影响

为了研究风箱二次风流量分配特性及其对锅炉燃烧特性的影响,在不同二次风风门开度工况下对一台600 MW超临界前后墙旋流对冲锅炉进行数值模拟。结果表明:在相同的二次风风门开度下,各燃烧器流量分配呈现出中间大、两边小的不均匀特性;随着二次分风风门开度减小,燃烧器流量分配不均匀特性逐渐增强,当二次风风门开度由100%减小到40%时,燃烧器之间的流量偏差系数由3.51%增加到6.17%;沿炉膛宽度方向,中心区域氧体积分数较高,两侧区域氧体积分数较低,靠近两侧墙燃烧器的煤粉未燃尽部分是锅炉煤粉未燃尽部分的主要来源;二次风流量分配不均匀性越大,飞灰含碳量、烟气中CO质量分数和炉膛出口NO_x质量分数越大;燃烧器流量分配不均,锅炉燃烧效率下降。     

二次风旋流强度可调范围的数值模拟研究

利用Ansys12．0软件对实际电站锅炉的炉内流场进行了数值模拟,分别研究了内、外二次风旋流强度对炉内流场的影响．结果表明：随着旋流强度的增加,中心回流区开始远离燃烧器出口轴线位置,回流区长度增加,回流区面积增大,当旋流强度大于某一数值时,将不能形成较好的中心回流区,易发生飞边现象;外二次风旋流强度对回流区的影响较大,但调节范围却较小,而内二次风旋流强度的可调范围较大;内二次风和外二次风旋流强度的可调范围分别为0．58～2．74和0．58～1．00．     

旋流煤粉燃烧器的气流组织与数值模拟

旋流煤粉燃烧器的气流组织情况对锅炉的稳定燃烧与安全运行都具有重要的影响,以CFD数值软件作为计算平台,通过建立物理和数学模型,针对某电厂采用的中心给粉型旋流煤粉燃烧器进行了数值模拟研究,通过调整一次、二次风速大小,得到不同运行工况下的速度流场和速度矢量分布,经分析各计算结果,得出各参量对流场的影响规律.     

惯性浓淡旋流燃烧器的原理及其在50t_h锅炉上的应用

在径向浓淡旋流煤粉燃烧器的基础上,本文提出了一种新型燃烧器－惯性浓淡旋流煤粉燃烧器,即在燃烧器一次风通道中加入煤粉浓缩器,并将其置于燃烧器喷口较近的位置,一次风粉经过煤粉浓缩器后,形成了由燃烧器中心向外煤粉浓度由高向低的分布趋势,依靠煤粉颗粒的惯性,将这种分布趋势一直保持到燃烧器出口。针对一台燃用烟煤的５０ｔ／ｈ煤粉炉的特点,给出了该燃烧器的布置,介绍了改造前后的运行情况。     

绥中电厂800MW锅炉旋流燃烧器燃烧稳定性的实验与数值仿真研究

介绍绥中电厂 80 0MW锅炉燃烧系统中燃烧器布置特点和单台燃烧器的结构特点 ;用热线风速仪对该燃烧器模型所形成的空气动力场进行测试 ,确定中心风和二次风分配比例、二次风叶片角度 ,确保燃烧过程安全、稳定 ;研究了各层风的调整对流场影响的规律 ;并对单台燃烧器所形成的空气动力场进行数值仿真。测试和仿真结果可为国内高参数大容量锅炉燃烧器的设计、运行、改造提供参考。     

Investigation of flame characteristics using various design parameters in a pulverized coal burner for oxy‐fuel retrofitting

In oxy‐coal combustion for carbon capture and storage, oxygen and recirculated CO₂ are used as oxidizers instead of air to produce CO₂‐rich flue gas. Owing to differences between the physical and chemical properties of CO₂ and N₂, the development of a burner and boiler system based on fundamental understanding of the flame type, heat transfer, and NOx emission is required. In this study, computational fluid dynamic analysis incorporating comprehensive coal conversion models was performed to investigate the combustion characteristics of a 30 MWth tangential vane swirl pulverized coal burner. Various burner design parameters were evaluated, including the influence of the burner geometry on the swirl strength, direct O₂ injection, and O₂ concentrations in the primary and secondary oxidizers. The flame characteristics were sensitive to the oxygen concentration in the primary oxidizer. The performance of direct O₂ injection around the primary oxidizer with low O₂ concentration was dependent on the mixing of the fuel and oxidizer. The predictions showed that swirl number adjustment and careful direct oxygen injection design are essential for retrofitting air‐firing pulverized coal burners as oxy‐firing burners.     

用于电站锅炉燃烧器喷口冷态风速测量的自行爬壁机械的研制

冷态空气动力场试验是检测电站锅炉炉内流场分布状况,保证锅炉安全、经济燃烧的重要手段,其主要内容是测量冷态工况下燃烧器各喷口的出口风速,目前人工测量的作业方式劳动强度大、工作效率低、危险性高。用于燃烧器喷口冷态风速测量的自行爬壁机械可以携带常用类型的风速仪,通过磁吸附在水冷壁管上,由步进电机驱动履带上下行进,停止在待测喷口处进行风速测量,该机械为冷态空气动力场试验提供一个高效、安全的测量平台。