直吹式制粉系统W火焰锅炉混煤掺烧试验研究

在直吹式制粉系统W火焰锅炉上进行对比试验。试验表明:不同煤种采用"磨内掺混、炉内混烧"的方式难以掺混均匀,难燃尽煤种细度难控制,燃烧稳定性、经济性差;"分磨制粉、炉内掺烧"的方式煤粉细度可控,不同煤种燃烧器可均匀投运,并可采取不同的配风和燃烧控制方式,炉膛温度均匀,燃烧稳定,锅炉热效率比"磨内掺混、炉内混烧"提高1.65%。     

360t/h燃煤锅炉两种浓淡燃烧器的对比研究

对分别使用垂直浓淡和水平浓淡燃烧器的360 t/h锅炉炉内过程进行数值模拟.通过数值模拟的结果,研究这两种燃烧器的燃烧特性,比较两种燃烧方式在不同浓淡比工况下的着火热、燃尽率和炉内温度,分析和比较两种燃烧方式的结渣倾向及低负荷时的稳燃情况.     

燃烧器和二次风对超超临界锅炉燃烧特性影响

为了研究超超临界锅炉炉内燃烧特性,采用CFX-TASCFLOW软件对1台1 000 MW超超临界双切圆燃烧方式锅炉的流场、温度场和炉内氧量及污染物浓度的变化进行了数值模拟,得到了在不同燃烧器投运方式以及不同的二次风配风方式下锅炉炉内的温度变化和氧量、CO、NO等沿高度方向的浓度变化。分析表明,燃烧器投运方式会影响炉内温度水平和烟气中CO和NO的浓度,而二次风配风方式主要对出口处烟气的CO和NO浓度变化有较明显的影响。     

1025t/h贫煤锅炉浓淡燃烧器的数值模拟

对分别使用垂直浓淡和水平浓淡燃烧器的1025t／h锅炉炉内过程进行了数值模拟。根据数值模拟的结果，研究了这两种燃烧器的燃烧特性，比较了两种燃烧方式在不同浓淡比工况下的着火热、燃尽率和炉内温度，以及结渣倾向和低负荷时的稳燃情况。     

超临界650 MW机组对冲燃烧锅炉结焦防控研究

针对某超临界650 MW机组对冲燃烧锅炉结渣问题,通过热力计算校核不同煤种对其炉膛出口烟温及锅炉热负荷影响,采用计算流体力学（CFD）模拟计算分析炉内配风及燃烧器扩锥角对炉膛烟气动力场与烟温的影响。研究结果表明：锅炉设计参数及煤种不是该炉结渣的主要影响因素;变风量模拟结果表明调整内、外二次风比例可明显改变炉膛烟气动力场,但在实际调整过程中变风量对于抑制锅炉结渣效果不显著;变扩锥角模拟表明将燃烧器扩锥角由45°改为30°可降低水冷壁区域热负荷,可抑制燃烧器周围区域结渣;在现场实验中,将燃烧器扩锥角由45°改为30°并调整配风后,锅炉结渣情况得到大幅改善;适量降低SOFA风比例可以降低炉膛火焰中心高度及炉膛出口烟温;二次风旋向对炉内流场特性影响明显,在后续调整中可考虑针对SOFA风比例和二次风旋向作进一步调整。     

现役热电联产锅炉宽煤种适应性研究

围绕一台240 t/h四角切圆的热电联产锅炉,开展宽煤种适应性研究。通过分析该无烟煤锅炉运行现状,提出了开缝钝体燃烧器改造方案;对拟改烧烟煤进行煤质特性试验分析,提出了改烧烟煤的锅炉参数调整策略,分析了对锅炉辅机及系统的影响;基于煤质分析和参数调整,利用FLUENT 16.0软件模拟了不同煤种的炉内燃烧过程。模拟结果表明:改烧烟煤后炉内燃烧状况良好,燃烧火焰中心位置略有抬高,炉膛出口烟气温度与设计煤种工况基本一致;炉膛中心CO体积分数有一定的增加,燃烧器区域四周炉壁附近O2体积分数相对较高;锅炉出口烟气速度略有减小,烟气密度无明显变化。研究工作为中、小型热电联产锅炉宽煤种与宽负荷调节提供了一种有效的方法。     

煤粉工业锅炉燃烧器和炉膛数值模拟与试验研究

针对煤粉工业锅炉,首先利用Fluent对燃烧器和炉膛进行数值模拟,分别研究变二次风旋流强度和锅炉负荷变化对燃烧特性的影响,结果显示:炉内煤粉燃烧温度随着二次风旋流强度的增大而升高,当二次风旋流强度为2.14时煤粉具有最高的燃尽率;锅炉负荷降至40%时燃烧器依然能维持煤粉在炉内的稳定燃烧,并保证煤粉的燃尽率达到较高水平。随后基于模拟结果,制造了4 t/h的煤粉工业锅炉样机,并对其进行了燃烧试验,结果表明煤粉在炉内能被较好地引燃并稳定燃烧,炉内温度分布较理想,锅炉平均效率达到88.75%,且尾部烟气中NOx、SO2及烟尘排放量均大大低于国家I类地区排放标准。     

电站煤粉锅炉水平浓淡燃烧器改造及数值模拟研究

针对某电厂四角切圆燃烧锅炉由于燃用煤种多变、煤质下降,炉内出现着火困难,燃烧不稳定以及水冷壁易结渣等问题,采用水平浓淡燃烧技术对其一次风进行改造。通过数值模拟可以看出,利用偏流挡块和分隔板控制煤粉流向,浓侧出口的煤粉质量与淡侧出口的煤粉质量之比约为1.5,实现炉内水平浓淡燃烧,炉内燃烧器布置区域温度水平有所升高,煤粉着火容易且燃烧状态稳定,同时降低了水冷壁结渣的可能性。通过与锅炉现场试验结果进行对比结果吻合。     

600MW锅炉偏转二次风系统炉内流动和NOx排放特性

某６００ＭＷ四角切圆燃烧锅炉,采用偏转二次风系统,炉膛下部二次风大角度正切,上部二次风和ＯＦＡ风反切削旋,因而在炉膛截面水平方向和炉膛高度方式形成分级燃烧,实际运行结果表明,该燃烧器布置方式能抑制炉内结渣,减轻炉膛出口扭转残余并能降低ＮＯｘ排放量。本文通过对该６００ＭＷ锅炉进行冷热态多工况试验,摸索偏转二次风系统的炉风空气动力特性和热态运行特性,采用数值计算对炉炉内流动,传热、燃烧和氮氧化物生成过     

330 MW前墙燃烧煤粉锅炉炉内温度场的数值模拟及优化

某电厂330 MW机组锅炉采用双调风旋流燃烧器,前墙布置。该厂实际运行中一次风速与设计值相比相差较大,较大的一次风速造成了燃烧器一次风管磨损严重,同时后墙水冷壁高温腐蚀的可能性增大。该文提出保持原燃烧器一次风管尺寸不变,减小中心风管直径、增大一次风流通面积以减小一次风速的改造方案。为研究改变中心风管直径后的4层燃烧器对炉膛燃烧的影响,采用数值模拟的方法对该型锅炉炉内的温度场进行数值计算,得到5种不同方案下该型锅炉炉内的温度场分布,并分析了中心风管直径的改变对炉内温度场的影响规律,即后墙近壁区温度随着中心风管直径的减小呈现先降低后升高的趋势。通过对5种方案数值模拟结果的比较分析,得到了对炉膛后墙安全性影响最小的方案,为电厂的实际改造提供参考。     

煤灰熔融特性与锅炉安全运行平衡关系探讨

锅炉的安全运行与煤的品质密切相关。其要点是煤的热值,煤灰的熔融特性以及炉膛的中心温度。当煤燃烬后炉膛的中心温度、煤灰具有的熔融特性对锅炉的安全运行起着重要的作用。按比例配煤是通过不同种类的煤,调整煤燃烬后煤灰所具有的熔融特性以达到锅炉安全运行。     

W型火焰煤粉锅炉炉内过程的综合数值模拟及流场的实验研究

本文对Ｗ型火焰煤粉锅炉炉内气固两相流动、换热和气固两相湍流燃烧进行了全面的数值模拟及冷态流场试验研究。文中详细预报了上安电厂Ｗ型火焰煤粉锅炉炉内气固两相流动、温度场分布、各气相组份浓度场分布、发热率分布、煤粉颗粒的燃尽情况及机械未燃烧损失和化学未燃尽损失等     

采用双混合分数/概率密度函数方法模拟混煤燃烧

混煤燃烧存在复杂的相互影响,将混煤当成单一煤种并采用单混合分数/概率密度函数(probability density function,PDF)方法计算,意味着忽略了煤种之间的影响,结果会产生很大偏差。而双混合分数/PDF方法可以分别定义各单煤性质并跟踪各单煤的燃烧过程,能够体现煤种之间燃烧特性的影响。利用单、双混合分数/PDF方法对同1台300 MW四角切圆锅炉进行模拟研究,并与实测数据进行对比,结果表明:双混合分数/PDF方法模拟的结果更符合混煤在炉内实际的燃烧情况。同时采用双混合分数/PDF方法模拟某一混煤燃烧过程,得到燃烧煤粉锅炉的流动,温度和烟气分布等特性。     

提高炉内燃烧稳定性的数值模拟

针对某电厂四角切圆锅炉由于燃用煤质下降,炉内出现燃烧不稳定以及过热、再热蒸汽温度偏低等问题,提出在主燃区内敷设一定数量卫燃带以稳定炉内燃烧并提高过热、再热蒸汽温度。数值计算结果表明,敷设卫燃带后,炉膛内整体温度水平有所升高,煤粉着火和燃烧较为稳定;较高的烟气温度也有利于提高过热、再热蒸汽温度;同时合理的卫燃带布置方式降低了炉内结渣的可能,有效地保证了锅炉的安全经济运行。     

用改进的焦碳模型研究煤粉锅炉内的燃烧行为

采用改进了的焦炭燃烧模型，数值研究了煤粉颗粒在四角切向燃烧锅炉炉堂内的燃烧行为。在计算中，将煤岩学对煤进行分类研究的思路引入燃烧学，对不同煤岩类别的煤分别进行研究，同时在焦碳燃烧模型中还考虑了煤焦在高温下石墨化对燃烧速率的影响。计算所得煤粉在锅炉内的未完全燃烧热损失与实际情况相符。结果表明，由于煤焦在高温下迅速石墨化，燃烧速率降低，使原来部分非难燃大颗粒煤粉在开始燃烧后变成难烧后变成难燃性煤焦，从而加重了煤粉在炉膛内的未燃烬率及出口处残余热量分布的非均匀性，进而将直接加重水平烟道处温度、热量分布的左右偏差，导致超温爆管。     

双炉膛四角切圆煤粉锅炉分层掺烧数值模拟及性能试验研究

神华煤容易结焦,单独燃烧可能影响锅炉的安全运行。在一台容量为1025t／h的双炉膛锅炉上,对容易结焦的神华煤和不易结焦的平混煤进行了分层掺烧的数值模拟和性能试验研究,在数值模拟中研究了炉膛内的速度场和温度场的分布,在性能试验中研究了不同掺烧比例下锅炉燃烧特性、排放特性及经济性。研究结果表明：神华煤掺烧量的增多和分层时燃烧位置的提高将导致炉膛结焦倾向增大、Nq浓度下降,但对锅炉热效率影响不明显。并且在不同的分层掺烧方式下,二次风的配风方式有不同的优化值,应通过优化调整试验确定。     

300 MW四角切圆煤粉锅炉燃烧和NOx排放的数值模拟

运用国际上最先进的TASCFLOW软件平台与大型燃煤锅炉炉膛的数值模拟计算软件COALFIRE,对1台300MW四角切圆煤粉锅炉炉内流动、传热、燃烧及污染物的排放规律进行了数值模拟。结果表明:整个炉膛温度最高的地方出现在燃烧器区域;炉内各组分浓度分布与温度分布有密切的关系;炉膛出口氧量为6.4%左右;NOx的生成主要在炉膛的燃烧器区域,沿炉膛高度浓度逐渐减小。同时也得出了炉内壁面热负荷的分布规律。     

大型循环流化床锅炉的燃烧优化设计

介绍了循环流化床(CFB)锅炉的燃烧形式,细颗粒燃料在CFB中的燃烧特性和存在问题。为了改善细颗粒燃料在CFB中的燃烧环境,提出热风送粉方式对其进行加热和混合,通过燃烧器预燃后送入炉膛燃烧的方案。通过这种方式,部分改善了细颗粒燃料的缺氧燃烧情况,实现了对炉膛内氧量分布的优化;并通过部分细颗粒燃料的预燃烧,提高了炉膛下部温度,促进燃料燃烧,抑制难燃燃料的后燃问题。     

关于进入工业火焰的煤粉颗粒温升速率的探讨

从传热角度对煤粉微粒进入高温环境的温度变化进行了初探,对沉降试验炉和煤粉炉内的煤颗粒与环境的换热及有关试验进行对照比较,其结果表明热传导是微粒与外界换热的主要形式。针对流化床锅炉的特点及大小不同的煤颗粒的温升速率进行了探讨。     

炉内喷钙脱硫实验研究及其影响

讨论了炉内喷钙脱硫工况条件下ＳＯ２和ＮＯＸ排放的影响因素。实验表明，ＳＯ２和ＮＯＸ排放与炉内温度、Ｃａ／Ｓ、脱硫剂细度、煤种、过剩空气系数等有密切关系，另外还分析了不同煤种在不同钙硫比下对结渣、粘污、灰负荷、飞灰含碳量、比电阻等的影响。图６表６参６