双级燃尽风在墙式燃烧锅炉上的应用

常规墙式燃烧锅炉单层燃尽风布置方式存在燃尽风对整个炉膛横断面的覆盖度较低,燃尽风与烟气混合程度较弱,NOx排放浓度较高的缺陷.为此,以国电蚌埠发电有限公司(蚌埠电厂)一期超临界2×600 MW机组锅炉为例进行燃烧方式改造.结果表明,设置双级燃尽风不仅能够增大燃尽风总量,而且使锅炉NOx排放浓度降低20％左右.同时,由于2层燃尽风喷口错列布置,扩大了气流对炉膛断面的覆盖范围,增强了燃尽风与炉内烟气的混合强度,使未燃尽物在有限的高度内充分燃烧,提高了锅炉燃烧效率.     

300MW煤粉锅炉低NOx正、反切同轴燃烧试验研究

该文对300MW四角切圆煤粉锅炉采用低NOx正、反切同轴燃烧系统进行了详细的炉内空气动力场模拟试验研究。通过对比分析偏置二次风与反切一次风对炉内气流相对切圆直径、旋转动量流率矩、湍动度和水平烟道沿宽度方向的速度偏差比等的影响，以及燃尽风布置方式对炉内气流特性的影响进行的分析研究，得出了大容量四角切圆煤粉锅炉采用同轴反切燃烧系统、配以高速分离墙置燃尽风，对降低NOx排放、保证锅炉较高燃烧效率、减轻锅炉过热器和再热器热偏差均有利的结论。     

300MW燃煤锅炉低氮氧化物燃烧的改造

采用空气分级燃烧技术对现役1025t/h国产SG-1025/16.7-M313UP型直流燃煤锅炉进行低氮氧化物（NOx）燃烧改造,保留原主燃烧区基本格局不变,在主燃烧器上方增加三层三维可摆动的分离布置燃尽风（separated over fired air,SOFA）,主燃烧器区域的二次风喷口面积相应减小,实现炉膛内的分级燃烧;一次风、二次风采用多切圆系统,实现风包粉格局,防止水冷壁高温腐蚀及结渣。改造后进行炉内空气动力场的冷态试验研究和热态调整,NOx排放的质量浓度为437.5mg/m^3,降低了48.55%,锅炉运行正常。     

六角切圆锅炉低氮燃烧器改造前后燃烧特性的数值研究

为了研究褐煤燃烧六角切圆锅炉的燃烧稳定性问题,采用数值模拟技术对六角切圆锅炉低氮燃烧器改造前后的燃烧特性进行了计算,分析了改造前后炉内温度场、CO浓度以及燃尽风对整个炉内温度场的影响,并对燃烧器改造后炉内燃烧过程进行了试验。试验结果表明,低氮燃烧器改造后炉内温度场比改造前有了很大的改善,炉膛整个充满度较好,燃尽风的加入减少了炉膛出口飞灰可燃物,对煤粉的燃尽起了积极地作用,提高了燃烧效率和锅炉效率,但CO浓度有所增大。     

不同配风方式下超临界墙式切圆锅炉燃烧特性的数值模拟分析

以华能营口电厂600 MW超临界墙式切圆燃烧锅炉为研究对象,采用计算流体力学仿真软件对在不同配风方式下锅炉炉膛内温度场和NO_x质量浓度进行数值模拟分析。数值模拟结果表明:在一、二次风正宝塔式配风方式下,炉内温度分布状况理想,下二次风托粉效果好,锅炉内燃烧充分且无贴壁燃烧现象;另外,一、二次风正宝塔式配风方式结合燃尽风、附加风风量的调整,可以有效降低炉内NO_x的生成量。以上结果对该类型锅炉运行、设计和改造具有指导价值。     

200MW四角切圆燃烧锅炉改造工况数值模拟

煤粉再燃是降低NOx排放的一项新技术。利用CFD软件平台，采用数值模拟方法对某电厂200MW四角切圆燃烧锅炉改造前后炉内燃烧状况进行研究。改造方案1采用空气分级，方案2在1基础上，增加细粉再燃。计算结果表明：改造后在最上面一层一次风喷口的高度区域，温度骤然下降，而CO浓度很高，形成一个相对低氧，低温的还原性气氛区域。再燃降低NOx48．9％左右。改造后煤粉燃尽率下降且燃尽所需时间也增加，降低了电厂的经济性。煤粉颗粒在炉内运动具有很大随机性，停留时间差异很大。平均而言，煤粉喷入高度越高，停留时间也越短。     

二次风下倾角度对FW型W火焰锅炉炉内流场和燃烧的影响

通过在FW型W火焰锅炉F层风箱内加装二次风下倾角度调节装置,实现了F层二次风下倾角度的自由调节,以适应锅炉运行工况的变化,改善炉内燃烧过程,提高锅炉燃烧效率.试验结果表明,一次风气流的下行深度随调节挡板角度的增加而增加,当挡板调至45°时,炉内流场组织最佳;改造后锅炉飞灰含碳量由10％左右降至4.4％左右,锅炉减温水量由100 t/h以上降至65 t/h左右,锅炉效率由86.95％提高到90.11％.     

鹤煤热电锅炉主汽温度偏低的原因及对策

1 锅炉主汽温度偏低问题 鹤煤热电2×135 MW机组采用东方锅炉(集团)股份有限公司生产的DG445/13.7-Ⅲ超高压中间再热自然循环汽包炉,采用单炉膛、四角切圆布置的直流式水平浓淡燃烧器及中间储仓式热风送粉系统,炉内假想切圆直径分别为φ509mm和φ603mm(逆时针旋转),燃烧器设置3层共12只一次风喷口,每角燃烧器共布置有9层喷口,燃烧器上部布置OFA层二次风喷口,有利于煤粉的燃尽及降低Nox排放,其中AA层和BC层二次风喷口内布置有燃油装置,一次风和三次风喷口都布置有周界风.     

墙式布置燃尽风技术在320 MW四角切圆煤粉锅炉上的应用

以某发电厂320 MW机组四角切圆煤粉锅炉为研究对象,针对其NO_X排放浓度偏高的问题,对锅炉燃烧系统进行了改造,采用新型低氮燃烧器及在锅炉四面水冷壁上布置墙式燃尽风系统,显著降低了锅炉NO_X排放。低氮燃烧系统改造后,根据燃烧器改造后的结构特点,在机组各负荷段进行燃烧优化调整试验,试验结果表明:采用墙式燃尽风技术,通过合理配风,机组各负荷段的锅炉NO_X排放量降低48%以上。同时,相较于改造前,飞灰可燃物、排烟温度等经济指标均在一定程度上得到改善,锅炉效率提高约1.3%;另外,墙式布置燃尽风技术在解决锅炉两侧烟温、汽温偏差方面具有良好的效果。     

燃用易结焦煤锅炉空气分级燃烧试验研究

为降低NOx排放,对480 t/h燃用易结焦煤种锅炉采用加装分离燃尽风(SOFA)与燃料浓淡燃烧器结合技术进行燃烧系统改造试验,研究了分离燃尽风风门开度、位置、摆角及开启层数对煤粉燃尽率与NOx排放的影响。结果表明:SOFA风门55%开度与开启两层SOFA风门时,锅炉NOx排放浓度均可降低到250 mg/Nm3以下,较改造前的550 mg/Nm3降低约55%,减排效果明显;增大燃尽风摆角可小幅降低飞灰含碳量与减小炉膛出口烟温偏差,但NOx排放明显增加。     

低NOx切向燃煤锅炉炉膛配风模拟

为优化低NOx切向燃烧锅炉炉内风粉分布,建立了切向燃烧锅炉炉内风粉分布的监测模型,得到炉膛主燃烧区和燃尽区等局部区域过剩空气系数与风箱-炉膛出口差压、二次风挡板开度以及磨煤机风煤流量等参数的关系;基于该模型,开发了炉膛风粉分配模拟系统,对一台实际运行锅炉的风粉分布状态进行了改进模拟,结果表明,改进后的配风方式有利于减少送风机电耗,提高煤粉的燃尽度。     

锅炉两段式低NO_x燃烧技术下分离燃尽风风道优化研究

针对低氮燃烧改造中分离燃尽风风道布置不合理导致的低负荷燃尽风风量不足问题,对二次风在风箱内的流动阻力、压力分布情况进行了理论分析,得出燃尽风风道阻力大及炉膛上部风箱压差小于炉膛下部风箱压差是低负荷时燃尽风不足的主要原因。根据分析结果,对上海锅炉厂有限公司高级复合空气分级低NOx燃烧技术的两段式分离燃尽风风道布局进行了优化。方案实施后结果表明:优化后的风道有效地解决了低负荷时燃尽风风量不足问题,可使锅炉在全负荷段实现较低的NOx排放。     

600MW机组锅炉低NO_x燃烧系统改造数值模拟

针对某亚临界600MW机组锅炉NOx排放量较高的问题,提出了沿炉膛高度垂直方向空气分级和主燃烧区域水平方向空气分级的复合空气分级改造方案。利用数值模拟软件Fluent,分析了不同分离燃尽风高度和间距对炉内燃烧温度、CO浓度及NOx排放量的影响。结果表明:数值模拟结果能够很好地反映炉内燃烧情况;空气分级燃烧使主燃烧区温度降低,炉膛出口温度升高,CO体积分数升高,NOx排放浓度明显降低;通过对4个模拟工况NOx排放、炉膛出口烟温及锅炉效率的对比分析,得出C2工况为最佳布置方式。     

超临界600 MW机组英巴W火焰炉偏斜气固两相流和不对称燃烧研究

针对国内引进的首台参数最高、单机容量最大的超临界600 MW机组英巴W火焰锅炉,借助1:40冷模试验台的变分级风率试验揭示其炉内气固两相流动特性,通过满负荷设计工况的工业测量获得炉内燃烧和NO_x排放特性。结果表明:不同分级风率下炉内均呈现"前长后短"型偏斜气固两相流场,后墙侧下行气固两相流较快倾向炉膛中心且较早上行,上行气流整体偏向前墙侧且后拱下部形成强回流区;下行气固两相流存在气固相滑移现象且前后墙侧差异大;后墙侧燃烧状况明显优于前墙侧,前墙侧严重低温和大量未燃尽颗粒物,导致锅炉整体燃尽效果差,飞灰可燃物高达8.5%;燃烧器区域一次风粉与二次风过早混合、炉内分级燃烧程度低和后墙侧局部高温环境的综合作用,导致NO_x排放质量浓度高达1 467 mg/m~3(φ(O_2)=6%)。建议改进炉膛结构、配风和燃烧系统,避免采用一、二次风密集相间的喷口布置方式,在构建对称燃烧流场、维持足够燃尽的同时,尽量加大炉内分级燃烧。     

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。     

莱城电厂1号炉低NO_x燃烧系统改造效果分析

为有效应对日益严重的环境污染问题,火电厂锅炉采取燃煤锅炉炉内空间分级燃烧技术、煤粉浓淡高效分离技术,提出了对燃烧器系统、一次风管道、二次风系统和空预器等系统进行具体的低氮改造措施,并且分析了300 M W燃煤锅炉低氮改造后的热经济性和安全性。经试验验证,1号锅炉低氮改造后,锅炉N Ox排放量大幅减少,质量排放浓度标准降到了300 mg/m~3。     

600MW机组锅炉低氮燃烧技术改造

内蒙古京隆发电有限责任公司600 MW亚临界燃煤机组锅炉日常运行中排放的NOx质量浓度为500~700 mg/m3,远高于国家新的污染物排放标准,而且存在轻微结焦、掉渣现象。针对上述问题,采用锅炉分级燃烧技术对燃烧器进行改造:炉内燃烧器采用纵向三区布置方式,扩大了锅炉的燃烧空间,降低了燃烧区域热负荷及炉内温度峰值;一、二次风采用横向双区布置方式,同时对一、二次风风量和风速进行调整,使燃烧火焰向中心区偏移,形成贴壁欠氧燃烧。改造后,生成的NOx质量浓度最大降低388 mg/m3,同时锅炉结焦问题得到有效缓解。     

300 MW 机组切圆燃烧锅炉低氮燃烧改造

针对某电厂300 MW机组锅炉NOx排放浓度较高问题,采取采用低NOx煤粉燃烧器、设置合理的分离燃尽风、改进三次风燃烧器及紧凑式燃尽风(OFA)喷口、预置水平偏角的辅助风喷口(CFS)等措施对其进行了低氮燃烧改造。改造后在减温水量无明显增加的情况下,过热、再热蒸汽温度保持稳定,同样过量空气系数下,NOx排放浓度降低30%左右,锅炉飞灰可燃物、炉渣可燃物均有不同程度的降低,锅炉燃烧效率有所提高。     

燃尽风与水平浓淡煤粉燃烧器联合应用对NOx生成特性影响

针对燃烧器采用四角切圆矩形炉膛布置方式的某燃用烟煤220 t/h锅炉，在主燃烧区域通过采用水平浓淡燃烧器、在三次风上层加装高位燃尽风喷口(SOFA)，采取燃料水平分级与空气垂直分级结合的方式进行改造，降低氮氧化物(NOx)排放水平。研究了SOFA对锅炉NOx排放和飞灰可燃物的影响规律。试验结果表明，当采用合理的燃尽风布置，煤粉由上层一次风喷口至OFA喷口间的流动时间保持在0.32 s左右时，采用合理的二次风配风调节方式，主燃烧器区域过量空气系数控制在0.85时，机组NOx排放量可降低到450 mg/m3以下。同时，对飞灰含碳量影响较小，保持在1.6%~2%之间，有效避免了过热器超温问题。     

改变燃尽风风量配比对660MW超超临界前后对冲煤粉锅炉炉内燃烧影响的数值模拟研究

利用ANSYS FLUENT14.0软件对某电厂660 MW超超临界旋流燃烧煤粉锅炉变燃尽风风量对NOx生成规律的影响进行数值模拟研究,数值模拟的结果与现场实际情况吻合比较好,验证了数值模拟结果的有效性,主要结论如下:总二次风量不变,改变燃尽风风量对炉内温度场分布的影响较大,对炉膛出口烟温影响较小;改变燃尽风风量对炉内NOx浓度影响较大;随着燃尽风风量的增加,炉膛出口CO的平均体积分数逐渐增加,炉内燃烧化学不完全热损失逐渐增大,锅炉热效率降低;在综合考虑锅炉的安全性、热效率和NOx排放量3个因素时,燃尽风风量的比例应该控制在23%～30%内。