污泥掺烧方式对燃煤锅炉燃烧影响的模拟研究

为了确保燃煤锅炉掺烧污泥后炉内燃烧安全稳定并控制NO_x的生成,以国内某典型1 000 MW超超临界燃煤锅炉为研究对象,利用CFD软件计算研究了不同的污泥掺烧方式对锅炉温度场和NO_x生成的影响。结果表明：在燃煤锅炉不同层的燃烧器掺烧污泥,掺烧污泥的燃烧器对应高度均出现了温度的下降和NO_x排放浓度的降低;随着污泥分别由下往上在B,D,F层燃烧器进行掺烧,在炉膛出口处烟温升高,NO_x排放浓度降低;在保持F层燃烧器总热值不变的情况下进行掺烧时,能保证锅炉整体温度水平,掺烧污泥比例越高,炉膛出口烟温越低,NO_x生成量越少;在F层燃烧器掺烧污泥燃烧效果较好,有利于NO_x减排,是最适合污泥掺烧的燃烧器层。     

300MW高炉煤气与煤粉混燃锅炉热力特性及经济性分析

针对高炉煤气与煤粉混燃易发生过（再）热器超温、飞灰含碳量高等问题,对某300MW机组四角切圆高炉煤气／煤粉混燃锅炉进行了热力特性计算,并对掺烧高炉煤气后机组的经济性进行了分析．结果表明：掺烧高炉煤气后炉内温度降低,烟气量增加,辐射吸热量减少而对流吸热量增加,炉膛出口烟温及其后受热面区域的烟温升高,排烟温度升高,锅炉效率降低;掺烧高炉煤气后厂用电率有所升高,但发电煤耗降低,使发电成本降低．     

循环流化床燃煤锅炉掺烧造纸污泥的运行特性分析

对一台130t/h循环流化床锅炉进行热力平衡计算和烟风阻力计算,研究了不同污泥掺烧质量分数对锅炉运行特性的影响.结果表明:随着污泥掺烧质量分数的增大,炉膛出口烟气温度下降,排烟温度升高,锅炉热效率降低,入炉干化污泥量大幅增加,而入炉煤量略有减小,烟气量和灰量增加,尤其是灰量显著增加,过热器减温水量显著增加,一次风空气侧阻力、二次风空气侧阻力和烟气侧阻力均增大,且增大梯度逐渐变大,为循环流化床锅炉掺烧造纸污泥时的改造提供了理论依据.     

300MW烟煤/高炉煤气混燃锅炉掺烧褐煤燃烧特性的数值模拟及经济性分析

对某300MW烟煤/高炉煤气混燃锅炉掺烧褐煤的燃烧特性进行数值模拟和经济性分析,分析了褐煤完全取代烟煤、部分掺烧褐煤和不同高炉煤气掺烧比例等因素对炉内温度场和CO摩尔分数分布的影响.结果表明:褐煤完全取代烟煤后,炉内温度显著降低而炉膛出口烟气温度明显升高,影响了锅炉运行的安全性;褐煤取代部分烟煤后,随着褐煤掺烧比例的增大,炉内温度逐渐下降,炉膛出口烟气温度升高但CO摩尔分数变化不大;在褐煤掺烧比例一定时,随着高炉煤气掺烧比例的增大,炉膛最高温度明显降低且炉膛出口温度升高,CO摩尔分数的峰值逐渐减小;纯烧烟煤的发电成本为117 090元/h,当掺烧40%褐煤和20%高炉煤气时,发电成本降为80 107元/h,发电成本比纯烧烟煤降低了31.59%.     

燃煤锅炉掺烧松木气燃烧过程数值模拟研究

为了分析掺烧松木气对燃煤锅炉燃烧过程以及燃烧产物的影响,基于Fluent软件搭建了松木气与煤粉的混合燃烧模型,对300 MW燃煤锅炉的纯煤燃烧以及掺烧10%,20%,30%生物质气的4种工况进行数值模拟。在保证锅炉总输入热不变的情况下,得到了不同工况下锅炉炉膛内燃烧温度、烟气组分和NOx排放随炉膛高度的分布情况。模拟结果表明:与纯煤燃烧工况相比,掺烧松木气时炉内燃烧温度有明显下降,当掺烧比例分别为10%,20%,30%时,燃烧区域截面平均温度分别下降了46,88,104 K;掺烧松木气也会引起了烟气组分的变化,炉膛下部的O2体积分数明显增大,CO和CO2的体积分数明显减小;随着松木气掺烧比例的增加,锅炉炉膛出口处的NOx的质量浓度分别下降了47,148,198 mg/m3。     

循环流化床锅炉掺烧污泥的炉内燃烧数值模拟研究

针对1台1 036 t/h的循环流化床锅炉,基于Fluent数值模拟软件,模拟不同种类污泥及不同掺混比例下煤粉、城市污泥、工业污泥在CFB锅炉中的燃烧过程。结果表明:城市污泥与工业污泥在相同掺混比例下温度分布、烟气中氧气和二氧化碳浓度差别较小,采用循环流化床锅炉焚烧不同种类的污泥时,锅炉运行参数变化较小,城市污泥与工业污泥的燃烧特性相近;随着污泥掺混比例的增加,炉膛平均温度及二氧化碳浓度减小,氧气浓度增大,同时炉膛温度均随炉膛高度的增加而降低,稀相区温度分布较为均匀;随着污泥掺混比例的增加炉膛内燃料颗粒运动轨迹越来越混乱,左侧回旋圆圈逐渐消失,颗粒逐渐向右侧偏移。因此小比例掺烧污泥时对锅炉性能影响较小,采用循环流化床锅炉焚烧污泥不存在技术问题,可以顺利实施,但应注意污泥掺烧比例问题,应尽量避免大比例掺烧污泥。     

900MW超临界锅炉混煤燃烧的数值模拟

利用Fluent软件对某900 MW四角切圆燃烧的煤粉锅炉混煤燃烧过程进行数值模拟,研究了煤种和配比对炉内燃烧过程的影响,并与燃烧设计煤种时的锅炉炉内状态进行了比较分析。结果表明:在掺烧混煤时,与单烧设计煤种相比,锅炉炉膛内的温度分布相似,烟气充满度比较好,炉膛出口烟温稍高,灰污层外表面温度低于神木煤灰分的软化温度,结渣的可能性较小;神木煤与澳洲煤4∶1和3∶2掺烧时,能使锅炉安全运行,掺烧方案是可行的。     

四角切圆燃煤锅炉掺烧印染污泥燃烧与NO_x排放特性的数值模拟

采用Fluent软件对四角切圆燃煤锅炉掺烧不同质量分数和不同含水率印染污泥时的燃烧特性和污染物排放特性进行数值模拟.结果表明:随着印染污泥质量分数的提高,炉膛整体温度略有下降,而NOx排放体积分数先显著升高然后平稳上升,其转折点是10%印染污泥质量分数;当含水率升高时,炉膛整体温度略有下降,40%含水率工况下的炉膛出口平均温度仅比10%含水率工况下低8.11K;炉膛NOx排放体积分数随着含水率的升高而升高;结合炉膛的燃烧情况和NOx排放体积分数,掺烧质量分数和含水率分别为10%和40%的印染污泥是可行的,二次风配比从上到下的比例为3∶1∶2∶4的方式是最佳配风方案.     

污泥掺混煤粉燃烧过程的数值模拟模型适应性研究

针对某300 MW四角切圆锅炉煤粉掺烧污泥运行情况,采用FLUENT软件,基于单混合分数和双混合分数PDF模型,对锅炉炉膛内的烟气流动、燃烧过程和污染物NO〖HT5”〗x排放进行数值模拟。结果表明：与单混合分数相比,双混合分数PDF模型能更好地模拟污泥的高挥发分和水分对燃烧的影响,出口烟气误差在4%以内,更加符合炉内实际燃烧过程;随着污泥掺混比例的增加,污泥中水分蒸发吸热造成炉膛内的整体燃烧温度下降;当污泥含水量为40%时,掺混比例在6%以内对锅炉的燃烧情况影响不大,在技术上是可行的;由于污泥的含氮量显著高于煤粉,对于含水量为40%的污泥,随着掺混比例的增加,NO〖HT5”〗x排放量增加;含水量为80%污泥掺混煤粉后,随着掺混比例的增加,NO〖HT5”〗x排放由于燃烧温度急剧降低而减少。     

循环流化床燃煤锅炉污泥掺烧试验研究

为研究不同污泥掺烧量对循环流化床燃煤锅炉特性的影响,对扬州港口污泥发电有限公司130t/h循环流化床燃煤锅炉进行工况试验,重点考察污泥掺烧对炉膛出口烟气温度、锅炉效率与锅炉出力的影响。结果表明:随着污泥掺烧量从0增至3.75t/h,炉膛出口烟气温度从905℃降至900℃,高负荷下污泥掺烧对出口烟气温度降低影响减弱;排烟损失与机械损失增大,锅炉效率不断降低,降低约5%,低负荷下污泥掺烧质量分数更大,锅炉效率降低更快;锅炉主蒸汽流量不断降低,减少约7t/h,试验过程中污泥掺烧质量分数最高达到15%,锅炉运行良好。