不同富氧配风方式下墙式切圆锅炉低负荷燃烧特性数值模拟

针对某660 MW超临界墙式切圆燃烧直流煤粉锅炉在30%负荷下无法长时间稳定燃烧的问题,选取多种富氧配风方式对其进行低负荷下富氧燃烧改造的数值模拟研究,对比分析该电厂30%负荷下空气工况及改造后3种富氧配风工况下炉内速度场、温度场和氧浓度场等各项模拟参数。结果表明:在30%负荷下,通过开启不同层一、二次风喷口及在中间层通入富氧二次风的配风方式,使得煤粉燃烧特性得到明显改善,煤粉在炉内停留时间增加,燃烧器浓、淡侧煤粉气流都能及时地着火燃烧,主燃烧器区温度维持在1 750 K以上,较初始工况提高了近200K,为锅炉低负荷稳定燃烧提供了有利条件,工况三是该墙式切圆锅炉低负荷下较为理想的运行工况。     

浓淡双喷口燃烧器低负荷稳燃技术的研究

针对燃煤机组深度调峰低负荷情况下着火困难、燃烧不稳定的问题,提出了一种对最上层燃烧器进行浓淡双喷口结构优化改造以达到30%负荷以下稳燃目的的方法。以1台300MW锅炉为模型,将最上层单喷口燃烧器改为总热功率与原燃烧器相同并带有浓淡分离装置的2个小型燃烧器。通过理论计算,分析了改造后燃烧器在低负荷下的着火性能,同时通过数值模拟对其燃烧情况进行分析。结果表明:改造后双喷口燃烧器更有利于低负荷下煤粉气流的着火;同时改造后炉内流场、温度场均更加稳定,炉膛内平均温度也有所上升;通过O_2、CO_2摩尔浓度分析可知燃烧更为彻底、稳定,改造后的浓淡双喷口煤粉燃烧器能满足低负荷下的着火及稳燃需求。     

1 000 MW超超临界锅炉燃烧系统数值模拟及工程应用

某电厂1 000 MW锅炉在运行中,存在炉渣可燃物偏高、再热蒸汽温度偏低、燃烧稳定性差、炉膛四角一次风配风不均等问题。利用专业数值计算软件对该四角切圆燃烧锅炉改造前及改造后炉膛内燃烧工况进行数值模拟。计算结果表明:落入冷灰斗的煤粉量由改前的0.065 kg/m~3减少为改造后的0.052 kg/m~3,减少约20%,最下层二次风集中布置增强了对煤粉的托举能力。改造后在燃烧器截面方向,炉膛中心低温区减少,炉膛四周环形高温区增大,炉膛截面热负荷提高。沿炉膛高度方向,炉膛底部燃烧器区域截面平均温度提高约50～80℃,有利于煤粉气流的着火及燃烧;炉膛上部主燃区截面平均温度提高约20～30℃,有利于提高再热蒸汽温度。最下层燃烧器喷口四角煤粉碳转化率由改造前平均约为92.2%提高至改造后93.1%。提出了底部一、二次风喷口改造,下组燃烧器区域敷设卫燃带,在一次风管道加装可调缩孔等方案。改造完成后,该锅炉可在500 MW低负荷可不投油稳定燃烧,炉渣可燃物降低至2.5%～5.5%,再热蒸汽温度有一定提高,锅炉运行状态良好,锅炉效率提高0.3%。     

低氮燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀原因分析及对策

燃煤锅炉采用低氮燃烧技术降低NO_x排放时,容易引起炉膛水冷壁管高温腐蚀。西北某发电公司的锅炉实施低氮燃烧改造后出现了严重水冷壁高温腐蚀并诱发爆管。其原因为煤粉细度过大、一次风率过高,煤粉着火推迟,未燃尽的含硫煤粉颗粒冲刷水冷壁,在高温环境下发生高温腐蚀。通过提高磨煤机出力、优化燃烧器,燃烧状况得到明显改善,解决了水冷壁高温腐蚀问题。     

WRKT-Ⅲ型双通道煤粉燃烧器的研制与应用实践

介绍了WRKT-Ⅲ型双通道煤粉燃烧器的原理和特点,以锦州东港电力有限公司6号炉燃烧器的技术改造为例,将二、三层一次风喷口改为WRKT-Ⅲ型双通道煤粉燃烧器。分别进行了炉内冷态空气动力场试验、额定负荷下锅炉效率测定和低负荷断油稳燃试验,表明锅炉燃烧器改造后具有燃烧稳定性增强、减少了锅炉启动用油等优点。文章对劣质烟煤锅炉设计、运行和改造具有一定参考作用。     

低NO_x燃烧的锅炉炉膛热力计算

前言对采用低NO_x燃烧器、二次燃烧(TS)和烟气再循环(GI)等的低NO_x燃烧法的锅炉炉膛的热力计算在实炉上验证的例子很少,笔者在两台燃用煤粉和燃用油的本生锅炉上,获得了作低NO_x燃烧时的炉膛的吸热量,研究了按上述的参数整理炉膛吸热量的方法。首先,根据TS、GI、排烟中的O_2浓度和锅炉负荷(L)多次回归有效辐射系数(CA),接着,按相同的方法多次回归火焰     

75t/h煤粉锅炉低氮改造及燃烧试验调整

针对某化纤厂自备电厂75 t/h煤粉锅炉氮氧化物排放量高,低负荷燃烧不稳定,炉膛出口烟温偏差大等问题,采用低NO_x燃烧器和空气分级,切圆减小,风包粉等技术对煤粉锅炉进行改造。低氮改造后进行燃烧调整试验,试验结果表明:使锅炉NO_x排放从700 mg/m~3降低到400 mg/m~3,脱氮效率达到了43%;锅炉的飞灰含碳量和炉渣含碳量与改造前基本持平;改造后锅炉的排烟量相比改造前低、左右烟温偏差减小、低负荷稳燃效果好;锅炉效率与改造前持平。     

基于正交设计的分级分区头部流动特性研究

针对某650 MW超超临界燃煤锅炉在深度调峰过程中燃用大同烟煤时无法稳定燃烧的情况开展研究,就如何提高锅炉在低负荷运行中稳燃性的问题,对原煤种进行掺混改良,改变不同富氧燃烧配风方式,利用计算流体力学模拟软件模拟了不同工况的炉内燃烧情况。模拟结果表明：由于锅炉降低负荷运行增加了原煤种的着火难度,固定碳含量低且挥发分高的煤种可以较好适应锅炉运行调整;富氧燃烧可以提高锅炉低负荷运行时的出口烟温,能满足后续脱硝处理的要求;随着富氧燃烧程度的增大,煤粉燃烧耗氧量增加,每秒燃烧的煤粉颗粒数增加,加剧了炉内的燃烧,使燃烧更稳定;当富氧浓度大于27%时,不能高效提高炉内温度,NOx排放量增多;当富氧浓度为27%时,炉膛出口NOx排放量按6%O2折算为负增长的最小值,是该锅炉低负荷投运较为理想的工况。     

炉内配风方式对燃烧特性影响的数值模拟与试验研究

为了了解不同配风工况对炉内煤粉燃烧特性的影响,以四角切圆燃烧煤粉锅炉为研究对象,分别对其进行了炉内流动、燃烧过程的数值模拟及优化燃烧调整试验,综合分析数值模拟和试验的结果表明:当机组负荷一定时,适当减少一次风率,能使整个炉膛火焰充满度大大得到改善,火焰长度与煤粉着火距离有所缩短;采用倒宝塔型二次风配风方式对于较差煤种的稳定着火较为有利;而停止三次风时,炉膛温度水平较高,煤粉燃烧完全,锅炉效率有所提高.     

锅炉风箱二次风流量分配对燃烧特性的影响

为了研究风箱二次风流量分配特性及其对锅炉燃烧特性的影响,在不同二次风风门开度工况下对一台600 MW超临界前后墙旋流对冲锅炉进行数值模拟。结果表明:在相同的二次风风门开度下,各燃烧器流量分配呈现出中间大、两边小的不均匀特性;随着二次分风风门开度减小,燃烧器流量分配不均匀特性逐渐增强,当二次风风门开度由100%减小到40%时,燃烧器之间的流量偏差系数由3.51%增加到6.17%;沿炉膛宽度方向,中心区域氧体积分数较高,两侧区域氧体积分数较低,靠近两侧墙燃烧器的煤粉未燃尽部分是锅炉煤粉未燃尽部分的主要来源;二次风流量分配不均匀性越大,飞灰含碳量、烟气中CO质量分数和炉膛出口NO_x质量分数越大;燃烧器流量分配不均,锅炉燃烧效率下降。     

STF-Ⅲ型双通道煤粉燃烧器在HG-220/100-YM10型锅炉中的应用

介绍了HG - 2 2 0 / 10 0 -YM10型锅炉采用STF -Ⅲ型双通道煤粉燃烧器技术改造后 ,炉内空气动力场的测定 ,并对锅炉进行了燃烧调整和低负荷断油稳燃考核试验。本文对烟煤锅炉的设计、运行和改造具有一定的参考作用     

调峰型低NO_x浓淡燃烧技术的研究与应用

根据作者提出的“充分发挥向火侧一次风着火优势,形成稳定着火源”的燃烧稳定性原理,研制了一种适用于四角燃烧煤粉锅炉的新型燃烧器──调峰型低NOx可调水平浓淡燃烧器。该燃烧器的煤粉浓缩机构及煤粉浓度调节机构简单、可靠。向火侧与背火侧浓度比在1～4的大范围内可调节,保证了锅炉在变负荷工况下实现最佳浓淡比燃烧。工业应用证明：该燃烧器在燃用陕西贫煤时,机组负荷≥50％时不需投油助燃而能稳定燃烧。     

亚临界强制循环锅炉20%低负荷稳燃优化调整的数值模拟与试验研究

为研究火电机组深度调峰过程中,锅炉低负荷燃烧的稳燃和最佳的安全、高效运行方式,依托某电厂亚临界660 MW机组,对亚临界强制循环四角切圆锅炉在超低负荷（20%）下的稳燃性能进行了试验研究和数值模拟计算,对低负荷下燃烧运行工况优化进行了研究。研究结果表明：某电厂3号机组锅炉在低负荷燃烧时,能保持较高的煤粉燃尽率,炉膛最高温度可以达到1 400~1 600 K左右,运行O2体积分数为12%~13%左右,低负荷燃烧较为稳定;运行选择较为靠近炉膛上部的磨组运行方式、调整AA托底风门开度5%~10%、燃烧层之间辅助风门开度维持在9%~18%以及燃烧层周界风门开度约为18%等燃烧优化手段可以实现低负荷下的合理空气动力场,维持稳定燃烧。     

1000MW塔式锅炉中低负荷下低NO_x排放优化

针对大型燃煤锅炉在中低负荷下普遍存在的炉膛出口NO_x质量浓度偏高的问题,对某台1 000 MW超超临界塔式锅炉炉内流动、传热、燃烧及污染物排放特性进行了数值模拟研究.通过改变周界风挡板开度及适当降低运行氧体积分数,对该锅炉中低负荷下NO_x质量浓度高的问题进行优化.结果表明:模拟结果与现场试验数据符合得较好;中低负荷下,减小周界风挡板开度,燃烧初期化学当量比减小,炉膛出口的NO_x质量浓度相应下降,70%和50%负荷时分别下降了31.2%和17.0%;适当降低运行氧体积分数,NO_x质量浓度有一定的降低,同时煤粉燃尽情况基本不变.     

低氮燃烧改造技术在中小型煤粉锅炉中的应用

以中小型煤粉锅炉为研究对象,考察分级燃烧技术在HG-266/9.8-YMI型锅炉低氮燃烧改造中应用情况。在炉膛下部采用WR型燃烧器形成主燃区,控制该区域过量空气系数α为0.85~0.9;在炉膛上部加装两层分离式火上风(SOFA)形成燃尽区,燃尽风率约为20%,从而实现分级燃烧。此外,结合改造后锅炉燃烧调整试验,在80%及95%锅炉负荷下,着重考察炉膛与风箱压差Δp、氧量O2、配风方式及制粉系统投运模式等运行因素对锅炉NO_x排放量的影响,明确锅炉最佳运行方式。结果表明,炉膛与风箱压差Δp维持在1 500~1 800 Pa,氧量O2控制在3.5%附近,并采用缩腰形配风方式,可使该锅炉在单磨运行时,NO_x排放量降低至346.4 mg/m3(标态);而在双磨运行时,NO_x排放量降低至387.4 mg/m3(标态)。     

摆动式水平浓淡风煤粉燃烧器在670 t/h锅炉的应用研究

我厂2号锅炉(DG 670/13.7-8A)为四角切圆布置,一、二次风间隔布置,分上下两组,设计煤种为晋中贫煤.在实际运行中,煤质不稳定,锅炉着火和燃烧稳定性差.采用"摆动式水平浓淡风煤粉燃烧器"技术对燃烧器改造后,燃烧效率提高0.84%、在300 t/h时能稳定燃烧、炉膛无结渣,锅炉参数稳定.     

燃烧器改造对低氮燃烧效果影响

为解决储仓式制粉系统、四角切圆燃烧方式的300 MW机组锅炉燃烧贫煤时炉膛出口排放NO_x质量浓度较高(900～1 000 mg/Nm~3)的问题,在进行燃烧器改造后炉膛出口排放NO_x质量浓度降至550 mg/Nm~3左右;国家和地方环保标准提高后需进一步降低,遂又进行了燃烧器三次风重新布置、部分三次风引入主燃烧区进行助燃改造,炉膛出口排放NO_x质量浓度降至480 mg/Nm~3左右,为同类型锅炉低氮燃烧改造提供了借鉴意义。     

YG65／3．82-M1型锅炉节能技术改造

YG65／3．82-M1。型锅炉热效率低，低负荷稳燃能力差。采用SIT-Ⅲ型双通道煤粉燃烧器改造后，锅炉启动速度快，锅炉热效率提高4．612％～5．276％，煤粉粒子燃尽率提高3．270％～3．919％，燃烧器着火燃烧稳定性好。煤种适应性强，最低稳燃负荷为53．33％。     

燃煤锅炉一次风掺混氢氧对炉膛温度影响的数值模拟

为提高1 000 MW超超临界四角切圆燃煤锅炉低负荷工况(300 MW)燃烧稳定性,在一次风中掺混不同比例氢气和氧气,采用数值模拟方法对比分析了低负荷掺混氢氧前后炉膛平均温度场和CO体积分数等参数。研究结果表明：一次风掺混氢氧加强了低负荷工况下的火焰温度,进而提升炉内整体平均温度,改善低负荷燃烧不稳定现象;掺混5%体积分数的氢气,主燃区炉内截面平均温度达到1 603 K,比初始工况平均温度高了37 K;掺混8%～15%体积分数的氢气,随着氢气燃烧产生水份比例增高,炉膛截面平均温度逐步降低;掺混5%体积分数的氢气和10%体积分数的氧气,主燃区炉内截面平均温度达到了1 696 K,比只掺混5%体积分数的氢气平均温度提高了93 K,比初始工况平均温度提高了130 K,此工况是该四角切圆锅炉低负荷下改造后较为理想的工况。     

2290t/h锅炉燃烧器改造与应用

珠海电厂2 290 t/h锅炉由于炉膛结构设计不当,造成运行中主汽温和再热汽温偏低、再热汽温两侧偏差大,结焦情况偏离设计工况,燃烧器摆角长期上摆运行且容易烧损等问题。通过对上述缺陷分析,结合机组炉内低氮燃烧改造,根据低氮燃烧器和空气分级燃烧理论研究,引进A-MACT燃烧技术,对以上缺陷进行改良,包括更换新型A-PM煤粉燃烧器、增加AA风并调整炉膛配风实现煤粉分段燃烧等改造项目,对锅炉燃烧系统进行了整体改造和优化调整,使锅炉恢复设计参数,并消除了上述长期存在的缺陷,在机组的环保性和经济性上取得了良好的效果,为同类型锅炉燃烧系统的改造提供了参考。