四角切圆锅炉炉内燃烧数值模拟

为了研究不同负荷下炉内燃烧及污染物排放情况,基于Fluent软件对某台350MW四角切圆燃烧锅炉进行数值模拟,分析随着锅炉负荷的变化,炉内的流场、温度场、组分分布及污染物NO_x质量浓度分布。结果表明:炉内切圆明显,整个炉膛空间存在螺旋上升的流场;燃烧器区域温度最高,炉内温度随着炉膛高度增加而降低;随着负荷降低,炉内温度水平降低,30%额定负荷工况时炉内温度水平偏低,需要考虑炉内煤粉的引燃和稳燃问题;组分场分布与温度场有很大关系,高温区对应高CO浓度场和低CO_2浓度场;在炉膛高温区大量生成热力型NO_x,随着锅炉负荷降低,炉膛出口NO_x质量浓度逐渐降低。     

燃烧过程数值模拟用于某台450t/h锅炉的性能辅助设计

采用CFD软件对电站锅炉炉内燃烧过程进行数值模拟已成为指导工程设计和实践的一种重要手段。在煤粉炉设计完成后,针对可能存在炉膛出口烟温偏差的问题,利用数值模拟的方法对某电厂450t/h四角切圆锅炉BMCR、70%、40%负荷下炉膛内的燃烧过程进行计算和分析,得出了各工况下燃烧器区域壁面热负荷、炉内氧量分布、炉膛出口及水平烟道内的烟气流量分布及烟气温度分布,并分析锅炉热偏差、高温腐蚀、低负荷稳燃性能,对锅炉的性能进行了预测。     

低负荷下四角切圆锅炉NOx优化控制

为解决燃煤机组在深度调峰下NO_x排放过高的问题,针对某600 MW四角切圆燃煤锅炉的燃烧特性开展数值模拟,分析在30%额定负荷下,燃尽风量、配煤-配风方式和燃尽风来源对炉内温度场、组分场和燃尽率的影响。结果表明：30%额定负荷下,增加燃尽风量可有效减少NO_x的生成,与原工况相比,工况3的NO_x减排率达到11.9%;主燃区采用正塔配煤、倒塔配风方式时,虽然炉膛出口温度稍有下降,但工况9的NO_x减排率可达14.2%;高速射流燃尽风能够穿透主烟气气流参与燃烧,可使工况16的NO_x减排率高达17.8%。低负荷下,采用热一次风代替燃尽风并优化燃烧的方式可有效控制NO_x排放。     

700MW锅炉炉内煤粉切圆燃烧过程的数值分析

综合考虑了煤粉燃烧过程涉及到的基本模型,对三菱公司生产的MB-FRR型锅炉(最大连续蒸发量为2 290t/h)的3种燃烧工况(100%、75%、50%)进行了数值模拟,并将模拟得到的炉膛内的速度场和温度场的分布与锅炉试验实测数据进行了分析比较.另外,重点对锅炉负荷降低后的炉内温度场变化进行分析,发现随着负荷的降低,在燃烬风喷射区域等温线会向炉膛中心轴线收缩,炉内的高温区域会有所缩小.提出了优化燃烧的方法,这对于切向燃烧锅炉的设计和运行具有一定的参考价值.     

基于新型测温技术的电站锅炉燃烧优化模型研究

为了提高锅炉效率,减少污染物排放,电站锅炉需要进行燃烧优化。新型测温技术的发展提高了电站锅炉状态监测水平,以此为基础提出一种包含炉内温度场测量结果的燃烧优化模型。由于缺少实际数据,对某电厂300 MW亚临界锅炉炉内煤粉的燃烧过程进行数值模拟,得到不同工况下炉内的燃烧状态。利用大数据原理建立燃烧优化模型并对其进行检验。研究表明,该模型将测温技术与燃烧优化结合起来,具有一定的可靠性,可以准确预测锅炉运行参数变化对炉内温度场分布造成的影响。     

流化床锅炉燃用府谷煤污染物特性试验研究

重点研究了府谷煤采用流化床燃烧技术时正常运行床温稳定燃烧试验工况下污染物排放特性。试验结果表明,府谷煤污染物原始排放主要影响因素为运行床温、炉内投入石灰石量和运行氧量。运行过程中,通过调整一次风量等参数严格控制平均运行床温<910℃,能够避免变负荷过程NO_X排放较大波动。结合府谷煤的燃尽特性、NO_X和SO_2排放特性,综合协调控制运行床温、SNCR脱硝喷氨量、炉内投入石灰石量和运行氧量等参数,实现府谷煤的洁净、经济和高效燃烧。     

循环流化床锅炉燃煤耦合污泥技术研究与展望

循环流化床（CFB）锅炉燃料适应性广,可实现炉内脱硫,是燃煤耦合污泥技术工业化应用的最佳炉型之一。本文从燃烧工况、污染物控制与排放、数值模拟等方面对CFB锅炉燃煤耦合污泥进行了综述研究。现有研究和工业应用实例表明:将机械脱水污泥经尾部烟气余热或低品位蒸汽炉外干燥后,与煤、生物质、垃圾等混合燃烧,是较为推荐的掺烧方法;针对不同种类、不同来源的污泥,掺烧比例不宜大于30%;炉膛床温最佳控制温度约900 ℃,这有助于减缓CFB锅炉高温结渣;一般情况下,掺烧污泥对于SO2和NOx排放的影响有限;针对污泥掺烧过程中的二噁英问题,可从燃料源头和燃烧中、燃烧后角度采取控制措施;烟气中重金属排放随着污泥掺烧量的增加而明显增加,因此飞灰需进一步处置后方可再利用。总体而言,CFB锅炉燃煤耦合污泥技术既能回收能源又能最大程度地减量化,具有广阔的发展和应用前景,采用现有污染物脱除设备可实现燃煤耦合污泥污染物达标排放,但相关的CFB锅炉整体数值模型尚未出现或有待完善。     

超临界600 MW循环流化床锅炉燃用不同煤种燃烧特性及排放特性试验

在超临界600 MW循环流化床(CFB)锅炉上,对锅炉燃用不同煤质时的燃烧特性、排放特性和适应性进行了研究。结果表明:锅炉主辅机系统具有良好的煤种适应特性;锅炉燃用不同试验煤种均具有较高的燃烧效率,纯烧神华烟煤最高,为97.94%,纯烧设计煤最低,为94.76%,掺烧煤介于两者之间;锅炉采用炉内干法脱硫工艺,脱硫效率最高98.2%,最低94.8%,各试验工况SO2排放值均低于300 mg/m3,NOx排放值均低于200 mg/m3,满足现阶段污染物排放要求;点火试验表明设计煤的着火温度为430℃,着火温度中等。     

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。     

660 MW高水分褐煤锅炉超低负荷运行特性研究

为揭示大容量高水分褐煤机组的超低负荷运行特性及性能优化方式,基于建立并验证的燃煤锅炉燃烧模型,研究了33%最大连续额定负荷下燃烧器运行方式对660 MW高水分褐煤锅炉炉内燃烧、传热及NO_x转化特性的影响。结果表明：超低负荷下炉内仍可形成良好组织的流动及燃烧场,但锅炉综合性能显著下降,如燃烧温度及受热面吸热量显著降低、炉膛出口NO_x排放增加等;运行4层燃烧器时投运连续的下、中间组或中间、上组燃烧器,可有效防止燃烧、传热过程的显著恶化及NO_x排放的明显增加;燃烧器投运层数影响锅炉综合性能,运行2层燃烧器时炉内剧烈燃烧区域过于集中,不利于维持较高的燃烧温度及传热强度,炉膛出口NO_x排放升高。研究结果揭示了超低负荷下燃烧器投运位置及层数对660 MW高水分褐煤锅炉综合性能的影响,可为大规模可再生能源电力并网背景下高水分褐煤机组参与深度调峰的运行调整及优化提供指导。