分离燃尽风反切角度对炉内空气动力场影响的试验研究

通过对采用LNCFS-Ⅲ燃烧系统的600MW机组锅炉进行冷态模化试验,得到分离燃尽风率在0.32时随反切角度变化分离燃尽风区平均相对切圆直径(Dxd)SOFA、炉膛出口残余旋转动量流率矩Jout、炉膛出口水平烟道作用速度偏差E及速度不均匀性系数M2的变化规律。分离燃尽风反切角度在0°～15°范围内变化时,炉内旋转气流方向仍能保持不变;随着反切角度的增大,Jout、(Dxd)SOFA、E及M2减小,在θ=15°时最小;分离燃尽风反切角度大于15°小于20°时,炉膛上部旋转气流的旋转方向出现不稳定现象;分离燃尽风反切角度等于或大于20°之后,炉膛上部旋转气流出现稳定的反方向旋转现象。     

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。     

基于正交试验法的700 ℃四角切圆燃煤锅炉热偏差数值模拟研究

为解决700 ℃四角切圆燃煤锅炉热偏差较大的问题,利用Fluent 16.0软件进行数值模拟,采用正交试验法,以炉膛出口截面热偏差为优化指标,对燃尽风反切角度（因素A）、燃尽风速度偏置（因素B）及燃尽风反切角度与燃尽风速度偏置交互作用（因素A×B）等 3个因素,分别设计3个水平进行优化处理。采用极差分析法和权矩阵分析法,确定最佳的因素与水平组合以及具体的权重占比。结果表明:各因素对炉膛出口截面热偏差重要程度为燃尽风反切角度＞燃尽风速度偏置＞燃尽风反切角度与燃尽风速度偏置交互作用; 3种因素权重占比分别为燃尽风反切角度0.875、燃尽风速度偏置0.079、燃尽风反切角度与燃尽风速度偏置交互作用0.046;通过2种分析方法得出燃尽风反切角度与燃尽风速度偏置交互作用可以忽略,正交试验最佳因素与水平组合为A3B3,该组合燃尽风反切角度25°,燃尽风速度右/左为0.77,炉膛出口截面热偏差为28.405 K,与最高热偏差值相比,下降89.01 K,降幅明显。     

700MW四角切圆锅炉低氮运行汽温特性及优化控制

针对700 MW锅炉低氮运行主、再热蒸汽温度偏低、再热器壁面易超温以及高负荷下升负荷过程中再热蒸汽温度波动大的问题,分析了其原因,并提出了降低运行氧量,减小AA风摆角偏差,和燃烧器上摆角度基准值,调整升、降负荷APC过程的热工系数的优化控制方法。优化后,锅炉高负荷下主蒸汽温度达到设计值,两侧偏差基本消除,再热器壁面13点超温次数减少;中低负荷下,再热蒸汽温度明显升高,偏差减小;高负荷下升降负荷过程中,再热蒸汽温度波动减小。同时,由于降低了氧量,排烟损失减小,锅炉效率有所提高,NOx排放量也降低。这些有效地提高了锅炉机组的安全、经济和环保性能。     

1025t/h四角切圆锅炉OFA反切消旋数值模拟研究

利用数值计算软件对某台1025 t/h四角切圆锅炉进行了OFA与三次风联合反切以降低炉膛出口热偏差的模拟研究。研究结果表明:改造后,反切层以上炉内流场旋转逐渐减弱、相对切圆直径减小,但对炉内主气流的空气动力结构影响不大;反切削弱了水平烟道入口处的扭转残余,使烟气在水平烟道内分布更加均匀,水平烟道入口左右侧温差减小。采用OFA与三次风联合反切可以有效地降低水平烟道内的热偏差,保证锅炉的安全稳定运行。     

双切圆锅炉燃尽风减轻烟气速度偏差试验研究

针对目前国内反向双四角切圆锅炉左右两侧存在的汽温偏差问题,结合宁夏某1 100 MW反向双四角切圆锅炉,分别从锅炉燃烧时不投燃尽风、投入燃尽风且燃尽风水平垂直方向均置零位、投入燃尽风且燃尽风下摆30°、投入燃尽风且燃尽风反切10°四种工况对锅炉烟温的偏差的影响进行了分析。结果表明:燃尽风反切10°时能够扰乱原有切圆方向,消旋作用最强,为同类型机组燃尽风解决左右两侧烟温偏差问题提供了理论与实践依据。     

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。     

1025 t/h锅炉再热器壁温偏差问题分析及改造

通过对湛江电厂一期锅炉高温再热器管壁温度偏差、超温问题的分析研究,认为炉膛出口局部烟气流速过高和三次风的燃烧问题是引起高温再热器壁温偏差、超温的主要原因,并提出采用顶二次风反切技术减少炉膛出口烟气流速偏差,以及采用三次风浓淡燃烧技术以降低炉膛出口烟气温度,可有效降低高温再热器的壁温。     

670t/h四角切圆锅炉反切消旋的数值模拟和工程实践

利用燃烧数值模拟程序对一台670t/h四角切圆锅炉进行了三次风与OFA反切工况数值试验研究.研究结果表明：三次风反切使反切层以上炉内流场旋转减弱,相对切圆直径和充满系数在反切层降低,炉内气流混合强度变化不大,对炉内主气流的空气动力结构影响不大;炉膛温度场和氧气浓度场显示,反切后改善了炉内温度分布,对主燃烧区的影响较小;壁面高温区减少,降低了结焦可能性;反切降低水平烟道入口左右侧温差,削弱了水平烟道入口的扭转残余,减小了水平烟道中的气流速度不均匀性,截面平均烟温略有下降,对受热面换热影响不大.工程实践表明,数值试验结果与实际运行吻合良好,采用三次风与OFA反切消旋方法,减少了残余扭转,改善水平烟道温度分布,较好地解决了四角切圆燃烧锅炉存在的出口烟温偏差问题。     

四角切圆燃烧锅炉主、再热蒸汽汽温偏差和管壁超温的分析及处理

对A电厂660 MW机组和B电厂680 MW机组四角切圆燃烧锅炉采用调整燃尽风水平摆角方法解决锅炉主、再热蒸汽温度偏差和管壁超温的措施进行试验.结果表明,调整燃尽风水平摆角改变了燃尽风的切圆大小,进而改变了烟气流在出炉膛时的流场分布.A电厂6号机组和B电厂5号机组调整AA风摆角后,两侧主蒸汽温度差消除,过热器壁温降低,且不再超温.     

某厂1000MW超超临界双切圆燃烧锅炉汽温偏差调整

针对某厂1 000MW级超超临界双切圆燃烧锅炉投产后出现的末级过热器出口4根分支管汽温偏差问题,分析过热器受热面结构特点,从配风调整、燃料量调整及燃尽风反切角度调整几方面开展试验,总结出减小汽温偏差的运行控制措施。     

300MW机组四角切圆锅炉SOFA反切消旋数值模拟

对某300 MW机组四角切圆煤粉锅炉进行了数值模拟,主要研究其分离式燃尽风(SOFA)水平反切角度对炉膛出口速度偏差和温度偏差的影响。通过分析SOFA不同反切角度工况下炉膛的流场和温度场的变化发现:SOFA反切与不反切工况下的主燃区流场相似,温度相差不大,说明SOFA反切对主燃区的燃烧影响很小;当SOFA反切角度为12°和18°时,水平烟道分别受逆时针和顺时针方向残余旋转的影响,炉膛出口处左右侧存在较大的速度和温度偏差,且温度偏差程度小于速度偏差;当SOFA反切角度为15°时,炉膛出口的速度温度场均匀。因此,最佳SOFA反切角度为15°。     

670 t/h 锅炉再热器爆管问题分析

针对新乡火电厂再热器连续爆管问题,进行再热器冷态和热态诊断试验,查明了造成再热器爆管的原因,提出用三次风反切减少烟温偏差,并将部分再热器管子更换为耐热性能更好的ＴＰ３４７不锈钢管等技术措施。对三次风反切进行冷态模化试验和理论分析,确定了三次风反切角度。这些技术措施实施后,有效地解决了再热器爆管问题,取得了良好的经济效益。     

改善切圆燃烧锅炉烟温偏差措施的数值模拟分析

针对某台超临界600MW机组切圆燃烧锅炉的烟温偏差问题,利用数值模拟技术分析了燃尽风反切和减小水平偏角辅助二次风(CFS)与一次风夹角2种措施对燃烧过程中炉膛温度场、火焰切圆、旋转动量、特征组分分布及NOx排放等方面的影响。结果表明,燃尽风反切技术能够较好地减轻烟温偏差,2种改进措施均可提升燃烧器区域烟气温度,减小火焰切圆直径,有利于稳定燃烧,减轻水冷壁结渣,但都会使NOx排放浓度增大。     

WGZ1025／18.28—1型锅炉再热器热偏差的防止措施

分析靖远电厂５号炉防止再热器热偏差的措施，并通过理论分析和试验验证反切风能有效的防止再热器产生热偏差。但反切风量和反切角的大小还需在运行过程中试验和改进，以保证锅炉安全、经济运行。     

WGZ1025／18.28—1型锅炉再热器热偏差的防止措施

分析靖远电厂５号炉中防止再热器热偏差的措施，并通过理论分析和试验验证反切风能有效的防止再热器产生热偏差。但反切风量和反切角的大小还需在运行过程中试验和改进，以保证锅炉安全，经济运行。     

锅炉再热器管壁超温问题分析及其对策

对湛江发电厂第一期锅炉高温再热器管壁超温问题进行分析,得出炉膛出口局部烟气流速不均匀、流速过高和三次风的燃烧问题是引起高温再热器管壁超温的主要原因,为此,提出解决问题的对策：采用顶二次风反切技术来减少炉膛出口烟气流速偏差问题;采用三次风浓淡分离燃烧技术降低炉膛出口烟气温度,从而降低高温再热器的壁温和减温水用量。     

四角切圆燃煤锅炉不同燃尽风量下的燃烧特性数值模拟

对某300 MW机组四角切圆燃煤锅炉进行燃尽风配风方式的数值模拟,将模拟结果与实际检测结果进行对比,验证了模型的准确性。模拟结果表明,炉内燃烧温度分布均匀,未出现火焰偏斜、冲墙等现象;在负荷一定的情况下增加燃尽风量,有利于降低排放的NO_x质量浓度;在高负荷下4台磨煤机运行时,应尽量开大上级燃尽风门开度,进一步降低NO_x质量浓度,而飞灰中碳质量分数和煤粉燃尽率等指标变化较小;在较低负荷下3台磨煤机运行时,在保证一定燃尽风量的条件下,应尽量运行下级燃尽风而停运上级燃尽风,不仅有利于维持较低的NO_x质量浓度,而且可以保证锅炉的燃烧效率。     

电站锅炉低氮燃烧与高温受热面换热的联合模拟及分析

基于CFD和Matlab平台,建立660MW超临界切圆锅炉炉内燃烧与高温受热面换热的耦合模型。针对不同管屏形状特点,提出Fluent结构和非结构化网格与Matlab离散微元的映射方法,实现了高温受热面壁温在风烟侧和汽水侧的迭代计算。模拟预测值和变工况趋势与锅炉热态试验吻合较好。结果表明,锅炉满负荷运行时,上调SOFA风摆角能降低化学未完全燃烧损失且抑制NO_x的生成,但燃尽风在炉内的消旋长度也减小,导致水平烟道烟温偏差和受热面局部高温区面积增加,使高温再热器炉内最高壁温难以始终维持在材料许用温度以内,对机组长期运行的安全性会产生影响。建议锅炉在以高效、低NO_x生成为燃烧优化目标的同时,兼顾运行调整对高温受热面壁温的影响。     

国产660 MW超超临界锅炉热偏差调整

某电厂锅炉自投产以来,锅炉存在较大的热偏差,由于长期存在隐性超温,导致锅炉产生了大量的氧化皮。并且氧化皮的大量集中剥落导致机组爆管频繁,严重影响锅炉的安全稳定运行。出于壁温控制要求,主、再热汽温运行只能降温运行。针对此情况,对锅炉热偏差产生原因进行分析,并进行试验研究分析。分析结果表明,造成锅炉热偏差的原因是四墙切圆锅炉残余旋转较大。在此基础上,结合PM燃烧器和MACT燃烧系统的特点,进行了附加风的反切和上下摆动试验,试验结果显示,经过调整,锅炉热偏差得到了很大改善。在严格控制壁温的前提下,主、再热汽温比原来各提高约8℃左右,节省供电煤耗约3g/kW.h。