HG-1025/18.2-YM6型锅炉频繁熄火问题分析

由于目前很多电厂锅炉的实际燃用煤种均不同程度地偏离设计值，使锅炉运行的安全性和经济性受到影响，对某电厂一台HG-1025/18．2-YM6型锅炉在煤质变化后频繁熄火的原因进行了详细分析，指出不合理的燃烧器结构和不恰当的二次风配风方式的叠加是造成该型锅炉在煤质变化后燃烧不稳、频繁熄火的主要原因。为此，从运行角度对锅炉进行了燃烧优化调控．提出了一套全新的二次风配风方式：对下层燃烧器进行了改造．通过增加浓淡一次风喷口的相对距离．减薄腰部风喷口的尺寸．使燃烧器的回流区更加稳定，稳燃能力进一步提高。项目实施后取得了理想的效果，锅炉运行至今未再出现因燃烧不稳造成的熄火停炉事故。     

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。     

LNB改造后燃烧器烧损及NOx 排放高原因分析

以某电厂为例,一期1、2号锅炉在低氮燃烧器（low-NOx burner,LNB）改造后,燃烧器设备先后出现烧损问题,且1号炉NOx排放较2号炉高约100 mg/m3,危及锅炉运行安全及脱硝设备正常投运。针对上述问题,从改造方案、设备制造及运行方式等方面分析了原因。发现：（1）2号炉改造设计没有考虑煤种变化,采用了常规稳燃措施,同时运行期间周界风开度小,导致燃烧器区域出现局部高温,燃烧器防磨陶瓷脱落引起煤粉堆积,并在一次风室内燃烧导致燃烧器烧损;（2）1号炉燃烧器制造过程中各喷口间空隙未按设计要求封堵,煤粉被负压回流带入燃烧器隔板堆积燃烧,导致燃烧器烧损。同时,喷口间隙未封堵造成燃烧器二次风漏风严重,降低了空气分级效果,导致NOx偏高。在原因分析的基础上,采取了相应改进措施。结果表明,改进措施有效解决了1、2号炉出现的问题,可为其他电厂类似问题的解决提供参考。     

空气动力特性对旋流燃烧器性能影响的研究

对LNASB燃烧器和HT-NR3燃烧器进行了冷态空气动力场测试,分析了回流区形态、尺寸、位置及射流扩展角等参数对燃烧器性能的影响,指出在一、二次风气流之间建立环形回流区有利于推迟二次风的供给时机,抑制NOx的大量生成,并利用二次风保护燃烧器喷口及附近水冷壁不发生烧损和结渣,同时降低着火热,促进煤粉提前着火,确保燃烧器的稳燃性能。     

新型水平浓淡风低NOx煤粉燃烧器在贫煤锅炉的应用研究

阐述了煤粉燃烧过程中NOx的生成机理，同时介绍了水平浓淡燃烧技术的思路和低NOx排放的原理，利用一种新型的二次风喷口水平摆动的水平浓淡风煤粉燃烧器对一台300MW燃贫煤锅炉进行技术改造，并对影响NOx排放量和飞灰可燃物含量的各种因素进行了现场试验研究。通过试验，得到了一风速，油二次风挡板开度，二次风副风方式，干净人风水平摆角，燃尽风的投运，煤粉火嘴的切换，以及炉膛出口氧量等运行参数对飞灰可燃物含量和NOx排放的影响规律，试验结果表明，水平浓淡燃烧技术能大幅度降低NOx的排放量，同时能够保持较高的燃烧效率及很强的低负荷稳燃能力。     

配双进双出磨煤机的"W"型火焰锅炉燃烧优化调试

介绍了一台300MW“W”型火焰锅炉的设计特点。该锅炉在启动调试过程中遇到燃烧器喷嘴烧红、炉膛负压波动大、飞灰可燃物质量分数高等问题，通过对二次风的配风方式调整，缓解了喷嘴的超温问题；并改进了磨煤机风煤配比，通过对煤粉细度、炉膛出口烟气含氧质量分数以及燃烧器内外二次风、分级风配比的优化，降低了飞灰可燃物质量分数。同时指出双进双出磨煤机在启动或正常运行时，建立料位或维持料位稳定的调整过程中，风粉气流的震荡和波动会对锅炉燃烧造成较强的冲击，是引起炉膛负压波动大的重要原因之一。     

燃烧器和二次风对超超临界锅炉燃烧特性影响

为了研究超超临界锅炉炉内燃烧特性,采用CFX-TASCFLOW软件对1台1 000 MW超超临界双切圆燃烧方式锅炉的流场、温度场和炉内氧量及污染物浓度的变化进行了数值模拟,得到了在不同燃烧器投运方式以及不同的二次风配风方式下锅炉炉内的温度变化和氧量、CO、NO等沿高度方向的浓度变化。分析表明,燃烧器投运方式会影响炉内温度水平和烟气中CO和NO的浓度,而二次风配风方式主要对出口处烟气的CO和NO浓度变化有较明显的影响。     

1000MW超超临界旋流燃烧锅炉稳燃特性数值模拟与优化

使用realizable k-双方程模型,对一台1 000 MW超超临界机组对冲旋流燃烧锅炉的燃烧过程进行数值模拟,研究燃烧器一、二次风口形状对燃烧器热态流场、温度场分布的影响,并考虑了NO的排放量,对燃烧器3个改进方案进行了比较。数值模拟结果表明,二次风扩口角度及轴向长度较大时,火焰形状短而宽,NO排放浓度较低,煤质较差时燃烧不稳定;二次风扩口角度减小及轴向长度缩短后,中心给粉与原始结构燃烧器燃烧稳定性均增强,同时,锅炉NO排放量有所增加。二次风扩口轴向长度减少1/2,可以有效增加燃烧稳定性,且NO排放量无明显增加,为最佳改进方案。并与改进后试验结果进行对比,获得比较一致的结果。为大容量旋流燃烧锅炉燃烧劣质煤的燃烧不稳定问题提供参考和依据,为HT-NR3燃烧器的设计和运行提供一定的理论基础。     

Studying the Aerodynamics of the TPP-210A Boiler Furnace When It Is Shifted to Operate with Dry-Ash Removal and Vortex Fuel Combustion

To reduce the amount of nitrogen oxide emissions and achieve more reliable operation of the TPP-210A boiler, a process arrangement for firing Grade TR Kuznetsk coal that involves using straight-flow burners and shifting the boiler from slag-tap to dry-ash removal is developed. Owing to a large burner downward slope angle and special arrangement of burners and nozzles, four large vertical vortices rotating in opposite directions are produced in the furnace lower part, as a result of which the combustion products dwell for a longer period of time in the burning zone and more complete fuel combustion is achieved. For verifying the operability and efficiency of the proposed combustion arrangement, investigations on a boiler furnace physical model were carried out using a technique for visualizing fuel jets and secondary and tertiary overfire air jets. The fuel jet temperature boundaries in the course of jet propagation in the furnace model are also determined. The study results have shown that staged fuel combustion will be set up with using the proposed arrangement of burners and nozzles. In addition, large vertical vortices produced in the furnace lower part will help to achieve more efficient use of the dry bottom hopper heating surfaces, due to which lower coal combustion product temperature in the furnace upper part and smaller content of combustible products in fly ash will be obtained. Owing to low values of air excess factor at the pulverized coal burner outlet and gradual admission of air into the vortex zone through a few nozzles with intense inner recirculation of combustion products to the jet initial section, staged combustion of pulverized coal and low nitrogen oxide emissions will be secured. Owing to expansion of fuel jets, a rapid growth of mass in the fuel jet is achieved, which is obtained both due to ejection of the jet itself and due to forced admission of hot fuel gases from other jets. Investigations carried out on the physical model have confirmed that the proposed combustion arrangement features high efficiency and that a low content of nitrogen oxides in flue gases is obtained.     

2980t／h超超临界锅炉燃烧系统优化运行分析

介绍了2980t／h超超临界锅炉磨煤机和燃烧器的特点。通过制粉系统优化调整试验,得到动态煤粉分离器转速、磨煤机通风量和磨煤机出力特性;通过锅炉燃烧优化调整试验,得到锅炉氧量、二次风配风、燃烧器摆角、磨煤机组合、变煤种和变负荷特性,优化了锅炉燃烧系统的运行参数,使锅炉和磨煤机性能指标达到了制造厂的保证值。     

旋流燃烧器高负荷灭火问题研究

针对某670t/h燃用贫煤锅炉旋流煤粉燃烧器在额定负荷出现的灭火问题，在单相试验台上进行了冷态模化试验，试验结果表明：高负荷下的灭火不是由于射流回流区及扩展角的变化引起的，而是由于旋流二次风速过高．导致一、二次风风速不匹配引起的。去掉燃烧器旋流二次风道与直流二次风道之间的扩口后．旋流二次风速度下降．旋流二次风较早地向外扩散．射流的回流区及扩展角略有增加。工业试验表明：采用改进后的燃烧器结构解决了高负荷灭火问题。同时，还分析了直流二次风率、旋流二次风、一次风对流场的影响。     

W型锅炉风箱并联管道各个挡板开度的计算

W型火焰锅炉在运行过程中改善燃烧器的二次风供风系统的配风结构是保证炉内形成良好的空气动力场和稳定燃烧的关键,但是目前此类锅炉的二次风供风系统的调节基本上是凭经验进行的。利用流体力学管路理论对此种锅炉二次风供风系统建立数学模型,并根据某电厂实际运行数据对二次风供风系统挡板开度进行的计算结果与现场运行情况基本一致,证明这种方法在实际工程应用中是可行的,为此类锅炉的二次风供风系统的挡板调节提供了一种理论依据。     

600 MW超临界旋流燃烧锅炉炉内温度场数值模拟及优化

使用可实现k-ε双方程模型,对600 MW超临界锅炉低NOx轴向旋流燃烧器(low NOx axial swirl burner,LNASB)燃烧过程进行了数值模拟,研究了二次风量及旋流强度对燃烧器热态流场、温度场分布的影响,对燃烧器拟改进方案进行了比较。数值模拟结果表明,内二次风对回流区影响较大,外二次风对扩展角影响明显,增大中心风速可以增加回流区根部距离;内二次风旋流强度及风量过大时容易引起火焰偏斜贴壁,中心风退出后燃烧器喷口处温度上升明显,中心给粉可以有效地增加火焰离喷口距离,为最佳改进方案。与试验结果进行对比,获得了比较一致的结果。通过设备改进和燃烧调整,解决了锅炉长期以来的恶性结渣问题,为LNASB燃烧器设计和运行提供了一定的防结渣理论基础。     

某700MW切圆燃烧机组低氮燃烧贴壁风系统数值计算与应用分析

针对某2′700MW超临界四角切圆锅炉高温腐蚀问题,提出了加装贴壁风系统及低NOx燃烧优化改造方案,并通过对改造方案满负荷炉膛燃烧状态进行一系列数值计算,以及对主燃区近壁O2、CO、H2S等组分和烟气温度分布进行分析。结果显示,增加2层/8只反切布置贴壁风喷口后,上层燃烧器至还原区上部近壁O2浓度显著增加,CO、H2S浓度明显下降,烟气温度降低。贴壁风系统可以有效防治还原区侧墙水冷壁高温腐蚀。结合改后的现场调整试验,分析发现贴壁风可以改善炉膛出口烟气温度分布,降低左右两侧烟气温度偏差,对于四角切圆锅炉水平烟道对流过热面安全运行具有重要意义。增加贴壁风后,锅炉在保证经济性的条件下,可以提高锅炉运行的安全性和环保性。     

新型缝隙式直流燃烧器的研究与应用

针对缝隙式燃烧器“W”型火焰锅炉存在的燃烧稳定性差、燃烧效率低、结渣严重等问题,通过燃烧机理分析和数值模拟试验,设计了一种新型缝隙式直流燃烧器。其主要特点是将乏气风火嘴布置于炉膛中心侧相邻的2条二次风处,一次风喷口背火侧布置1个二次风喷口。实践证明,新型缝隙式直流燃烧器使锅炉燃烧稳定性和锅炉燃烧效率得到提高,炉膛结渣现象得到有效控制。     

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。     

自稳式宽调节比燃烧器及其冷模试验研究

自稳式宽调节比燃烧器是新研制的一种半预燃室型主燃烧器，巳成功地用于两台３００ＭＷ贫煤锅炉燃烧器的一次风喷嘴和三次风喷嘴改造。在低负荷稳燃和改善三次风着火方面都达到良好效果．介绍了该燃烧器的主要特点和冷模试验结果。     

600 MW 超临界旋流燃烧烟煤锅炉NOx排放特性试验

针对某厂1台600 MW超临界低NO_x轴向旋流燃烧烟煤锅炉特点,通过变工况（氧量、不同层燃烧器风量分配方式、二次风比率、二次风旋流强度、三次风旋流强度、同层燃烧器风量分配方式和负荷等）试验,分析了锅炉NO_x排放特性。试验结果表明：对于燃用烟煤的采用低NO_x旋流燃烧器的锅炉,运行氧量、燃尽风份额、锅炉负荷及同层燃烧器风量分配方式是NO_x排放的主要影响因素。为控制NO_x排放,保持锅炉原有热效率,燃烧调整的原则为：（1）在保证锅炉运行安全的前提下应尽量采用低氧燃烧;（2）采用大比例的燃尽风份额;（3）运行负荷不应过低;（4）同层燃烧器风量分配采用双峰方式。     

常规煤粉作为再燃燃料的燃料分级燃烧试验研究

引对燃料分级燃烧技术在我国处于发展阶段．目前国内还没有工业应用的成果和经验这一状况，进行了常规煤粉作为再燃燃料的燃料分级燃烧试验研究．其目的是通过试验了解和掌握燃料分级燃烧技术，并为电厂锅炉燃料分级燃烧技术积累经验．华能长兴电厂用常规煤粉(R90=20％)作为再燃燃料进行的燃料分级燃烧试验是以锅炉3层燃烧器下面的2层燃烧器作为主燃区的燃料喷口，通过控制给粉机转速使主燃区的给粉量约80%，最上层燃烧器作为再燃区燃料喷口，再燃区的给粉量约20%，原三次风喷口则作为燃尽风喷口；调整和关闭不同位置的二次风门开度，使锅炉炉膛燃烧形成下面为主燃区（空气过剩系数为1.0）、中间是再燃烧区（空气过剩系数为0.88）和上面为燃尽区（空气过剩系数为1.2）的3个燃烧区段，实现燃料分级燃烧。通过工业试验得到电厂锅炉在现有条件下采用常规煤粉作为再燃燃料可使烟气中NOx排放值降低约20%。     

SBWL-CFS燃烧系统中周界风、一次风及二次风混合特性试验研究

针对SBWL-CFS燃烧系统中周界风、一次风及其二次风混合特性进行炉内空气动力场试验研究,并对试验结果进行分析,为燃烧器安全稳定运行提供技术依据和运行参考。