稳燃腔煤粉燃烧器的气流结构及燃烧特性研究

稳燃腔煤粉燃烧器是在钝体燃烧器基础上提出的一种新型燃烧器。它将钝体罩在稳燃腔中,利用腔壁消除了钝体上下两端的不合理的气流卷吸,从而使回流强度得到了很大提高。本文通过冷态空气动力场式验,研究了稳燃腔的几何形状和尺寸对气流特性的影响,并在试验炉上研究了这种燃烧器的燃烧特性。结果发现,由于稳然腔煤粉燃烧器具有较长的回流区和较大的质量回流率,使得它比钝体燃烧器具有更好的稳燃效果。     

调峰低负荷运行时锅炉稳燃的保障

简述了锅炉稳燃技术的发展，着重介绍了开缝钝体燃烧器的设计思路和工业试验，并对开缝钝体的稳焰机理进行了讨论。     

煤粉高浓度燃烧技术述评

介绍采用煤粉高浓度燃烧技术的变异煤粉浓度燃烧器、煤粉浓缩燃烧器、浓淡直流钝体燃烧器、褐煤浓缩稳燃器四种新型燃烧器的特点和应用前景。     

钝体对双通道旋流煤粉燃烧器出口空气动力场的影响

在实验室试验台上对在双通道旋流燃烧器出口加装不同形状的钝体进行了冷态试验研究,比较了不同钝体对旋流燃烧器出口空气动力场的影响,找到了合理的钝体形式.将其应用于山西霍州电厂410t/h锅炉燃烧器,运行证明低负荷稳燃性能良好.     

锅炉稳燃技术的发展及开缝钝体燃烧器的研究

利用回流烟气加热一次风煤粉气流和提高一次风气流的煤粉浓度，都有利于锅炉燃烧的稳定。开缝钝体燃烧器的设计综合考虑了回流加热和煤粉浓度局部富集。实验结果表明，与直流燃烧器和钝体燃烧器相比，它具有较好的稳燃性能。通过在乐平电厂的应用，证明它对劣质烟煤有较好的适应性。     

燃烧系统改进方案的优化

对广东云浮发电厂锅炉结焦问题进行了系统的分析、评价，并根据重点解决结焦同时兼顾稳燃的原则，提出燃烧器钝体竖置、中下二次风集中布置、下一次风采用钝体稳燃腔、煤粉气流左右浓淡的优化方案。对改造后的效果依经验进行了预报。     

一种中心风可调的直流燃烧器设想

针对电站锅炉燃煤特性变化范围大的实际,分析了现有燃烧器的稳燃机理及其对煤种的适应性,提出了研发一种中心风可调直流燃烧器的设想。设想通过中心风的调整,可使燃烧器的功能在钝体燃烧器与夹心风燃烧器间转换,以适用更大范围的煤种变化。     

锅炉钝体燃烧器改造的试验研究

为实现机组调峰时不投油稳定运行，降低飞灰可燃物含量，首阳山电厂和焦作万方电厂均对锅炉燃烧器进行了改造，分别采用开缝钝体燃烧器和稳燃腔钝体燃烧器。结果表明：燃烧器改造后飞灰可燃物明显降低，保证了锅炉安全经济运行；最低不投油负荷分别达到机组额定负荷的45%和40%，提高了机组的调峰能力。     

交叉射流流动及煤粉燃烧过程的试验研究

在钝体燃烧器的基础上产生了一个新的构思——用垂直交叉射流来使煤粉火焰稳定和强化。冷态试验结果表明,当副射流和主射流垂直交叉后,在副射流的尾迹处形成一个稳定的回流区,回流区的大小及回流率与一般钝体相当,其边界上存在着一个煤粉高浓度集聚区。热态试验中投入副射流后,火焰根部温度大幅度提高,飞灰含碳量有所下降。这种用气流柱来代替钝体的新型煤粉稳燃装置,解决了常规稳燃装置的磨损和烧坏问题。     

广州发电厂220 t/h锅炉燃烧器技术改造

通过对钝体和船形燃烧器的稳燃机理进行探讨和分析,分析了广州发电厂4号锅炉燃烧时喷口结渣严重,频繁煤坏的原因,提出了技术改造方案。改造后的运行实践表明,燃烧器对煤种的适应性增强,锅炉运行中的安全性和经济性得到提高。     

径向浓淡旋流燃烧器气固流动特性的实验研究及其对燃烧的影响

在气固两相实验台上采用三维ＰＤＡ系统对径向浓淡旋流煤粉燃烧器及蜗壳燃烧器出口的气固流动特性进行了试验,发现前者在中心回流区边缘附近形成了较高的颗粒浓度,中心回流区中颗粒浓度也较大,后者在中心回流区及边缘附近颗粒浓度较小,壁面区域则较大,分析了两相流动特性对燃烧器性能的影响,并通过工业试验进行了验证,表明径向浓淡旋流煤粉燃烧器是一种同时具有高效,稳燃,低污染,防止结渣和防止高温腐蚀的新一代旋流燃烧器     

微油点火燃烧器建模及数值计算方法的研究

为了深入掌握微油点火燃烧器内部的流场数据及颗粒场数据,结合某电厂微油点火燃烧器的实际工况,分析了对流扩散方程的离散化方法及辐射模型和气体燃烧模型对燃烧器数值计算的影响,并通过CFX软件建立了一个比较完善的数学模型。研究结果表明:采用High Resolution离散化方法、Discrete Transfer辐射模型和Eddy Dissipation气体燃烧模型,对微油点火燃烧器的计算有较大帮助。     

不同STOKES数和初始条件对炉内固体颗粒弥散的影响

采用Eulerian-Langian随机轨道模型方法，对四角切圆炉膛内不同Stokes数的固体颗粒运动进行了分析。通过对比3种粒径颗粒在燃烧器区、炉膛出口等处颗粒速度、体积分数等，显示出由于惯性、跟随性和湍流扩散能力的差异，在炉内的弥散运动也存在不同特点。文中讨论了颗粒运动特性及差异与结渣和烟温偏差等的关系。另外，通过分析起始于不同一次风口的颗粒轨道，发现由于期烧器区气流变化剧烈，致使不同颗粒在炉膛内飞行距离和停留时间明显不同。模拟结果与3D—PDA测量的颗粒速度进行对比，结果较为吻合。     

低热值煤层气旋流燃烧器冷态流场试验研究

采用热线风速仪对旋流燃烧器出口流场进行了测量,得到了燃烧器流场的分布状况,研究了喷口角度变化对燃烧器出口速度场的影响.试验结果表明,燃烧器搭配不同喷口时,在燃烧器根部均能形成稳定的中心回流区;渐扩喷口燃烧器的射流扩展角大,而渐缩喷口燃烧器的射流穿透能力较强.在较宽的热负荷范围内,该旋流燃烧器均具有良好的空气动力场,有利于低热值煤层气的着火与燃烧.     

分离涡方法模拟浓淡气固射流两相非稳态流动特性研究

利用分离涡模拟(Detached eddy simulation，DES)这一新型湍流模拟技术对撞击式浓淡燃烧器内部和出口射流的气固两相流动结构进行了模拟，获得了浓淡燃烧器出口射流的旋涡拟序结构，模拟了射流出口旋涡生成、发展和脱落的规律。对于颗粒场，应用了Lagrangian方法跟踪颗粒运动，获得了浓淡燃烧器出口射流中不同Stokes数颗粒在射流流场旋涡拟序结构作用下的运动扩散规律。结果表明，射流外边界处的大涡是引起浓淡侧小颗粒相互混合的主要因素，而煤粉气流中Stokes数大于1的颗粒在射流中基本不会发生浓淡混合现象，燃烧器下游的浓淡分离效果可以在较长的距离内得到保持。     

复杂曲面花瓣燃烧器煤粉燃烧数值分析

应用贴体坐标结构化网格对复杂曲面的花瓣燃烧器进行三维(360°)煤粉燃烧的数值模拟。给出花瓣燃烧器的流场、颗粒场、温度场和浓度场,分析花瓣燃烧器的稳燃及低NOx燃烧原理和特性。计算结果表明,在花瓣稳燃器的作用下,煤粉气流进入炉内能立即在瓣后着火燃烧,并在径向回流区中形成稳定的"值班火焰",为整个风粉气流的着火燃烧提供稳定的热量来源。花瓣燃烧器的火焰在炉内呈花瓣状,造成局部缺氧区,有利于降低NOx的排放和低挥发分煤在广泛负荷范围内的稳定着火和完全燃烧。     

新型旋流煤粉燃烧器出口区域气固两相流场的PDA实验研究

针对电站锅炉燃用煤种和负荷多变的问题,提出一种新型的旋流燃烧技术,即利用在一次风管中加装浓缩构件实行煤粉浓淡分离的浓淡旋流燃烧器。采用三维相位多普勒颗粒分析仪（ＰＤＡ）对浓淡旋流燃烧器和双调风旋流燃烧器出口区域两相流场进行了实验研究,得出了两种燃烧器几何结构下气固两相流场和浓度场的分布规律,并且进行了理论分析,证明了浓淡燃烧的优越性。     

新型钝体稳燃器空气动力场的数值模拟研究

结合某电厂燃用高灰分(50%～55%)、低热值(11.7～13.4 MJ/kg)煤燃烧器改造项目,设计了一种新型结构的稳燃器,以增加燃烧器出口的烟气回流量。以计算流体力学软件为平台,对该稳燃器出口流场进行了详细的数值模拟研究。计算结果表明:该稳燃器比同尺寸单方向布置稳燃器具有更合理的回流区和更大回流量,可避免因回流区过大而产生的结渣问题。数值试验结果为燃烧器的优化设计提供了依据。     

带有侧边风的气固两相射流混合特性的实验研究

带有侧边风的燃烧器在电厂锅炉中得到广泛应用，侧边风往往布置在一次风射流的背火侧，可以起到防止水冷壁结渣和高温腐蚀的作用。该文通过气固两相模化实验，采用基于光学波动法的激光光纤探针对带有侧边风的燃烧器出口射流的混合特性进行了试验研究，获得了带有侧边风的气固两相射流沿程各截面固相浓度分布规律以及侧边射流的混合特性，试验结果对深入了解气固两相射流的发展规律、平行射流的混合特性以及电厂锅炉燃烧器的设计有指导意义。