电站水煤浆锅炉空气分级燃烧技术的试验研究

对某新建670t/h燃用水煤浆锅炉的空气分级燃烧、水煤浆燃尽率以及锅炉结渣等对NOx排放的影响进行了试验研究。结果表明,采用空气分级燃烧技术后,锅炉在530t/h负荷下运行,通过调整过量空气系数和配风方式,锅炉NOx排放量可降至380mg/m3(标准状态,下同);燃烧过量空气系数控制在1.2左右时,通过配风调整可以同时保证低NOx排放量和燃烧稳定、高效;水煤浆的燃尽率和锅炉结渣现象无明显恶化。     

烟煤锅炉掺烧高硫煤燃烧特性试验

采用一维火焰炉和着火试验炉对神混煤与重庆能源投资集团高硫煤(能投煤)进行试验室掺烧试验,研究了掺烧比例、煤粉细度和运行氧量对混煤着火温度、燃尽率、结渣性能及污染物排放特性的影响。结果表明:随着能投煤掺烧比例的提高,混煤的着火温度提高,燃尽性能变差,结渣倾向降低,NOx、SO2排放质量浓度显著升高。在某电站锅炉现场掺烧过程中锅炉效率、结渣特性变化不大,NOx排放质量浓度略有升高,SO2生成质量浓度大幅升高,运行成本增加。     

燃烧调整对NOx排放及锅炉效率的影响

为控制NOx排放,在1025t/h锅炉上进行了燃烧调整试验.通过改变氧量、上三次风、燃尽风以及二次风配风方式等因素,研究不同工况下NOx浓度及锅炉效率变化规律.试验表明,不同氧量工况下炉内火焰平均温度基本不变,随氧量增加,燃料型NOx急剧增加,锅炉效率升高;随上三次风比例增加,NOx和锅炉效率都下降; 随着燃尽风挡板开度增大,炉内火焰平均温度下降,NOx排放浓度下降,锅炉效率变化较小;不同配风方式下,束腰型配风工况的锅炉效率最高,NOx排放量最低,均匀配风工况下NOx排放浓度增加了14.20%.在保持一定锅炉效率的前提下,燃烧调整可以降低NOx排放浓度10%～20%.     

40 t/h煤粉预热燃烧锅炉运行和低NOx试验研究

为应对日益严峻的大气污染形势,实现煤粉高效低NOx燃烧,开发了煤粉预热燃烧技术。煤粉首先进入流化床预热燃烧器,与较低当量比的空气发生部分燃烧反应产生热量将自身预热至800 ℃以上,在高温强还原性气氛下析出并脱除部分燃料氮,预热后的燃料随后进入煤粉炉炉膛,在炉内通过分级配风进一步控制NOx生成。某40 t/h煤粉预热燃烧锅炉工业试验结果表明:该锅炉可实现高效运行和低NOx排放的协同控制;锅炉NOx排放质量浓度随锅炉负荷的提升而逐渐升高,提高内二次风比例和延迟三次风配入等手段均有利于降低NOx排放质量浓度;二次风当量比在0.4左右时NOx排放质量浓度最低;锅炉热效率可达到93.08%,在50%~100%负荷范围内可实现NOx原始排放质量浓度≤119 mg/m3（φ(O2)=6%）。     

L NASB型旋流燃烧器结构对锅炉N Ox 排放及燃烧性能的影响

某厂LNASB型旋流燃烧器喷口的结构变化对锅炉燃烧性能及NOx排放影响较大,可使NOx排放降低150mg/m3左右,但会带来尾部CO浓度增加及燃烧高挥发分煤种时二次风喷口容易结渣及烧损变形问题。分析认为,在保证一、二次风速设计的基础上,采用扩锥型一、二次风喷口并将局部浓缩的煤粉浓缩器改为内浓外淡船型煤粉浓缩器,在进一步降低NOx排放的同时,也可缓解二次风喷口的结渣及烧损变形问题。     

旋流燃烧锅炉低NOx改造后结渣分析与运行调整

为降低NO_x排放,某电厂对其超临界对冲旋流燃烧锅炉进行了低氮改造,改造后NO_x排放质量浓度平均降幅达到50%以上,但锅炉燃烧器周围及燃尽风区域均发生严重结渣问题。在现场测试和分析燃烧器特性的基础上,找出了锅炉结渣的原因,通过变旋流强度试验、变煤粉细度试验、变氧量试验及变燃尽风风量试验,解决了锅炉结渣问题。     

1 000 MW机组锅炉NOx排放浓度与主要运行因数的多元线性回归

以某电厂1 000 MW超超临界双切圆燃烧锅炉为研究对象,采用现场燃烧调整试验方法,进行了氧量、负荷、燃尽风量、主燃烧区燃烧器风量和配风方式、磨煤机运行组合方式、燃烧器摆角、煤质等因素对锅炉NOx排放影响的试验研究。试验研究结果表明：对于具有先进低NOx燃烧系统的锅炉,煤质因素是NOx排放浓度的主要影响因素之一;运行氧量变化是NOx排放浓度的重要影响因素,随着氧量增加,锅炉NOx排放浓度呈线性增加;负荷也是NOx排放浓度的主要影响因素,其影响的程度取决于负荷和相应的运行氧量水平;而在保持大量燃尽风实现空气分级燃烧的条件下,主燃烧区燃烧器风量和配风方式对NOx排放浓度的影响是微弱的。在此基础上,应用多元线性回归方法,建立了该1 000 MW锅炉NOx排放浓度与主要运行因素的回归经验关系式,该经验关系式可用于该锅炉NOx排放浓度的在线运行控制和预测。     

扬州电厂超临界600 MW机组锅炉燃烧调整的试验研究

扬州电厂超临界600 MW机组锅炉自投运以来一直存在频繁掉焦的问题,严重影响了机组的正常运行.在探讨影响锅炉结渣的几个主要因素的基础上,通过变氧量、变一次风量、变燃烧器内外二次风门及旋流强度、变OFA内外二次风门及旋流强度、变OFA风量、变配风方式、变中心风量、变磨煤机组合方式等锅炉燃烧调整试验,研究锅炉运行工况和参数改变对NOx排放浓度以及结渣程度的影响.根据试验结果,提出了在现有设备及煤种条件下的锅炉最佳运行方式.     

W火焰锅炉低氮燃烧器的改造与解决方案

某型300MW机组采用了W火焰锅炉,机组NOx的排放浓度较高。对燃烧器、分级配风、卫燃带等设备进行了低氮燃烧方面的改造,降低了NOx的排放浓度,达到了预期目的。后期又对卫燃带进行了改造,解决了锅炉易结渣等问题。     

W火焰锅炉低氮燃烧器改造问题与解决方案

"W"火焰锅炉为了燃烧难燃无烟煤,通常采取高煤粉浓度、高温、高氧量集中送风、高停留时间方式组织燃烧,而高氧量集中送风是造成锅炉NOx排放浓度高达1 200~2 000 mg/m3的主要原因。某电厂300 MW机组采用"W火焰"燃烧方式,NOx排放浓度约600~1 300 mg/m3。为了能够节能减排,通过燃烧器、分级配风、卫燃带这三个方面进行了低氮燃烧改造。改造后NOx排放浓度达到了预期改造效果,将脱硝入口NOx排放浓度降低到800 mg/m3以下。针对改造后产生的锅炉严重结渣问题,采用卫燃带改造的方法进行解决。     

二次风对CFB锅炉NO_x排放的影响

为准确掌握和评价二次风对早期投运的燃烧福建无烟煤CFB锅炉NOx排放浓度的影响,在1台75 t/h中温分离CFB锅炉上进行工业热态试验。试验表明：（1）NOx排放浓度随着空气过量系数λ增加呈现明显增加的趋势,并且增加速率逐渐减小;保持省煤器出口处的空气过量系数1.15≤λ≤1.25可以取得控制飞灰含碳量和NOx排放量的良好效果;（2）随着二次风率β的增加,NOx排放浓度明显下降,降低速率逐渐减小;保持二次风率β在40%~50%之间,NOx排放浓度较低;（3）随着上二次风率k的增加,NOx排放浓度呈现先明显下降再逐渐减小至平缓最后略微上升的趋势,表明燃烧福建无烟煤的中温分离CFB锅炉存在有一个最佳的上二次风率k,使NOx排放浓度最小;根据本试验结果,在过量空气系数λ=1.2、二次风率β=45%的情况下,最佳的上二次风率k在55%~65%之间。     

首阳山电厂300 MW机组防结渣改造

针对首阳山电厂3号炉结渣问题进行分析，并提出多项解决方案。现场改造结果表明，实验优化配风、改善配煤、在燃烧器内壁加装导流板减小炉内切圆等综合措施，有效解决了首阳山电厂3号炉的结渣问题，为解决大型电站锅炉结渣问题提供了一条行之有效的途径。     

基于RBF神经网络模型的电站锅炉燃烧优化

针对电站锅炉燃烧过程对运行经济性的影响,运用径向基函数(RBF)神经网络建立锅炉运行优化模型,以锅炉热效率与NOx排放质量浓度最佳值作为优化目标,实现二次风门挡板开度、燃尽风门挡板开度的寻优,求取不同工况下的最优值。结果表明:该系统可以在提高锅炉效率的同时也降低了NOx的排放,并正确地反映了锅炉机组的动态特性。     

解决六角切圆锅炉结渣问题的研究及工程应用

针对某六角切圆燃烧煤粉锅炉存在的水冷壁及炉膛出口过热器区域结渣问题，借鉴四角切圆锅炉的经验和研究成果，对射流偏转情况和结渣原因进行理论分析，并结合燃烧器区域气固两相流动的PDA(Particle Dynamics Analyzer)冷态模化试验，提出了工程技术改造方案，取得了很好的工程应用效果。研究表明，适当地采用一、二次风同心双切圆形式布置，能够有效地改善炉内的流场分布，从而抑制受热面结渣现象的发生。     

韶关发电厂4号炉结焦严重的原因分析及对策

对韶关发电厂４号炉近两年来结焦严重的情况进行了分析。结焦的原因是双蜗壳扰动式燃烧器结构、二次风管道与风门布置、卫燃带布置和配风方面存在不合理的地方。就此,提出了４号炉改造的合理化建议。     

煤粉炉燃烧神华煤防止结焦研究

神华煤由于本身的特点,在煤粉锅炉中燃烧呈现了易结焦的问题。本文分析了这一现象的内在原因,通过实际锅炉的运行实践和统计数据,作者认为神化煤在煤粉炉中燃烧出现结焦不仅与其灰熔点有关,而且受到炉膛结构的影响。发现合理选择容积热负荷和截面热负荷,采用分散布置的燃烧器,适当减小假想切圆直径,可以通过锅炉设计,避免燃烧神华煤的煤粉炉结焦。运行中适当提高煤粉细度,维持炉膛烟气中氧量在一定水平,准确控制一次风粉的比率,保证各角燃烧器二次风风量平衡和风粉流量平衡也是避免结焦的重要手段。     

W火焰锅炉结渣特性的数值模拟研究

W火焰锅炉在我国得到了广泛应用,但是结渣问题严重影响了锅炉的安全经济运行。采用CFD(ComputationalFluidDynamics)方法对采用FW(FosterWheeler)技术生产300MW的W火焰锅炉结渣特性进行了数值模拟探讨。结果表明,结渣是W火焰锅炉固有的特性。这主要是由W火焰锅炉炉内空气动力场特性决定的。炉内煤粉主气流在向下运动过程中明显向侧墙偏斜,使得煤粉火焰冲刷侧墙,导致侧墙发生结渣和高温腐蚀。研究结果为改善W火焰锅炉结渣特性提供有利的信息。     

沙角C电厂Aerotip燃烧器优化运行研究

沙角C电厂3号锅炉的燃烧器由美国CE公司的WR型更换为Aerotip型后，炉内四角火焰刷墙严重，通过对周界风和辅助风的配风调整试验，找到了最佳的燃烧工况，使火焰中心缩向炉膛中心，减轻了炉内四角火焰冲刷水冷壁的程度，降低了锅炉结焦的风险。     

600 MW机组锅炉主燃区低NOx燃烧试验研究

600MW机组锅炉采用切向摆动式WR低NOx燃烧器和直吹式四角布置燃烧系统。论述了在设备未加改动的情况下,通过采用有效的配风方式,使主燃区在欠氧状态下燃烧,达到降低NOX排放的效果,同时分析了炉内温度场的变化,并考察了炉内结渣状况。     

燃煤锅炉低NO_x燃烧技术节点功能区的应用

在燃煤锅炉燃烧系统主燃区引入节点功能区的概念,运用浓淡煤粉燃烧器和贴壁风技术,将相邻2层一次风喷口中的下层设计为上浓下淡煤粉喷口,将上层设计为下浓上淡煤粉喷口,设置2层一次风喷口之间的二次风与一次风小角度偏置,同时在中间二次风两侧布置贴壁风,利用CFD数值模拟软件计算煤粉燃烧过程中节点功能区的速度场、温度场及O2和CO浓度场分布,使燃烧系统实现了稳燃、低NOx排放、防结焦及防高温腐蚀等多重功能。应用结果表明,运用节点功能区的低NOx燃烧系统中,NOx排放浓度减少50%～70%,飞灰可燃物含量无明显升高,结焦现象得到改善。