变异煤粉浓度燃烧技术的研究及其在劣质烟煤锅炉上的应用

变异煤粉浓度燃烧技术是为提高我国电站锅炉调峰能力、降低排烟中ＮＯ_ｘ而研究的一种燃烧新技术。它针对煤燃烧的过程和特点，采用了向火侧一次风高煤粉浓度、高温、高湍动度和背火侧低煤粉浓度的水平浓淡燃烧。充分发挥了向火侧一次风的着火优势，使锅炉的着火稳定性和低负荷调峰性能得到了显著的改善。工业应用证明，在燃用Ａ￣ｙ＝４５％～４６．９５％和Ｖ￣ｆ＝１４．２６％的劣质煤时，着火及时，燃烧稳定，锅炉负荷在５４％～６０％以上不需投油而能稳定燃烧，烟气中ＮＯ_ｘ有明显下降，具有显著的经济和社会效益。     

煤粉浓度对火焰温度影响的试验研究

根据质量作用定律及燃烧基本理论,本文提出采用较高的煤粉锅炉入炉的煤粉浓度以使提高着火区火焰温度,从而使燃烧更加稳定,在单火嘴热态试验台上,用黄石电厂和汉川电厂的两个煤种,分别采用多个不同的煤粉浓度进行了燃烧试验。     

分级燃烧最佳一次风空气系数的实验研究

在一维煤粉燃烧炉上进行了不同煤种、不同细度的分级燃烧试验。实验发现,分级燃烧对高挥发份煤种以及同一煤种的细煤粉的ＮＯx排放浓度的降低效果更显著,而且在分级燃烧条件下,同一煤种细煤粉的飞灰一较粗煤粉低。另外,还得到了不同煤种在分级燃烧条件下的最佳一次风空气系数。     

四角燃烧煤粉锅炉稳燃技术的分析与应用

针对煤粉锅炉燃烧的稳定特性,从稳燃型煤粉燃烧器,煤粉浓度淡燃烧,二次风对一次风着火的影响以及炉内实际切圆等四个方面提出了稳定煤粉燃烧的措施,并介绍了这些措施在６７０ｔ／ｈ,４２０ｔ／ｈ和２２０ｔ／ｈ锅炉上应用的结果。     

百叶窗煤粉浓缩器阻力特性研究

水平浓缩煤粉燃烧器（HBC）可以同时实现煤粉的高效燃烧,防止结渣,稳定燃烧和低NOx排放,一种基于惯性力浓度的新型煤粉浓缩器－百叶窗式煤粉浓给器是实现水平浓缩煤粉燃烧的关键,成功的采用这种百叶窗式浓缩器要研究四个问题,阻力特性,气流和压力分配特性,浓缩特性和耐磨特性,本文着重研究结构参数对浓缩器阻力损失的影响,实验结果表明,随着百叶窗浓缩栅个数和间距的增加及浓缩栅倾角的增加,百叶窗浓缩器的阻力损失减小。     

开缝钝体和钝体PDA测量及低挥发份煤粉热态对比的试验研究

作者通过ＰＤＡ（粒子动态分析仪）测量流过开缝钝体示踪粒子冷态的速度场，以及燃烧低挥发份煤粉热态对比试验的分析，得出了改善低挥发份煤粉着火及火焰稳定的重要方法；在煤粉着火初期造成煤粉与一次风分离，使煤粉局部富集浓缩，并且将部分煤粉直接送入高温、低速、低氧浓度的回流区，从而使着火提前，改善和强化了燃烧过程。     

煤粉炉的分级燃烧技术研究

分析了煤粉燃烧过程NOx的形成机制和特点,研究了减少NOx生成量的基本途径和分级燃烧的基本原理,并进行了数值分析。在乌拉山电厂100MW煤粉炉上进行了分级燃烧改造,将以轴向空气分级和径向空气分级为核心的现代低NOx燃烧技术引入了传统的煤粉炉燃烧系统中,考察了炉膛轴向和径向分级风,过量空气系数,锅炉负荷等因素对炉内NOx形成的影响。NOx排放浓度降低了250－500mg/m^3(干烟气,70％O2）。     

分流式驻涡煤粉燃烧器的试验研究

本文从煤粉燃烧理论出发，采用试验的方法，研究了分流式驻涡煤粉燃烧器的气流结构、煤粉分布特征及燃烧机理。经过分流板和驻涡稳燃器的双重作用，在燃烧器出口处形成了一个高浓度煤粉和高温区，该区域内同时存在着最大的速度梯度、煤粉浓度梯度和温度梯度，从而使煤粉迅速着火，燃烧稳定。实际应用证明，这种燃烧器在提高锅炉的低负荷稳燃能力，节省燃油等方面具有显著作用。     

浓淡型煤粉燃烧器的设计与运行

浓淡型煤粉燃烧技术是近年来在国际上新发展的一种煤粉燃烧技术,其主要优点是:①改善了劣质煤和低挥发份煤的着火条件,扩大了煤粉炉的煤种适应范围;②扩大了煤粉炉的负荷调节范围,能够使煤粉炉在低负荷下连续运行.     

SHF20-25/400-AI型煤粉炉的更新改造

<正> 在我国现代锅炉工业中,煤粉炉以其燃烧效率高、适应煤种多、着火容易、燃烧速度快等一系列优点,得到了广泛的应用,成为现代燃煤锅炉的一种主要形式,在全国所有运行的锅炉中,煤粉炉占有相当一部分比例。但在实际运行中煤粉炉也存在一些不足,如烟气中飞灰浓度较大,环境污染严重,燃烧时其工况较复杂,影     

Mechanism analysis on the pulverized coal combustion flame stability and NOx emission in a swirl burner with deep air staging

Low NOx burner and air staged combustion are widely applied to control NOx emission in coal-fired power plants. The gas-solid two-phase flow, pulverized coal combustion and NOx emission characteristics of a single low NOx swirl burner in an existing coal-fired boiler was numerically simulated to analyze the mechanisms of flame stability and in-flame NOx reduction. And the detailed NOx formation and reduction model under fuel rich conditions was employed to optimize NOx emissions for the low NOx burner with air staged combustion of different burner stoichiometric ratios. The results show that the specially-designed swirl burner structures including the pulverized coal concentrator, flame stabilizing ring and baffle plate create an ignition region of high gas temperature, proper oxygen concentration and high pulverized coal concentration near the annular recirculation zone at the burner outlet for flame stability. At the same time, the annular recirculation zone is generated between the primary and secondary air jets to promote the rapid ignition and combustion of pulverized coal particles to consume oxygen, and then a reducing region is formed as fuel-rich environment to contribute to in-flame NO_X reduction. Moreover, the NOx concentration at the outlet of the combustion chamber is greatly reduced when the deep air staged combustion with the burner stoichiometric ratio of 0.75 is adopted, and the CO concentration at the outlet of the combustion chamber can be maintained simultaneously at a low level through the over-fired air injection of high velocity to enhance the mixing of the fresh air with the flue gas, which can provide the optimal solution for lower NOx emission in the existing coal-fired boilers.     

通过煤粉浓缩预热低NOx燃烧器实现高温空气燃烧技术的研究

以煤粉浓缩预热低NOx燃烧器(PRP)为例,说明了通过组织高温烟气回流快速预热低风煤比的一次风煤粉气流,可以在燃煤锅炉上实现具有高稳燃和低NOx排放性能的高温空气燃烧.工业试验和应用表明:PRP燃烧器特殊的预热室结构可以有效控制一次风粉的预热,快速加热煤粉颗粒并使之在达到燃烧器喷口时接近着火温度,因而具有优异的煤种适应性、低负荷稳燃能力和低NOx排放特性,是在燃煤锅炉上实现高温空气燃烧的一种良好的燃烧器.     

某电厂220t/h锅炉煤粉燃烧器改造设计方案

为提高某电厂220t/h煤粉锅炉燃烧器低负荷稳燃能力，拟采用浓淡燃烧技术对该炉燃烧器进行改造；下层燃烧器采用水平浓淡燃烧器，上层燃烧器采用上下浓淡燃烧器；为保证低负荷时的主蒸汽温度，上层燃烧器为摆动式燃烧器。     

新型直流燃烧器燃烧性能的数值模拟分析

为了解决超低负荷下煤粉燃烧器的稳燃和NOx排放等问题,研发了一种新型直流煤粉燃烧器,通过数值模拟分析发现该燃烧器具有高浓缩比的特点,出口NOx排放浓度在180mg/m3(O2 =6％)以内,同时喷口处能够形成稳定的回流区,保证了煤粉着火的稳定性,可见该新型燃烧器具有良好的低NOx排放及稳燃特性.     

侧向高浓度无烟煤煤粉燃烧技术的探讨

通过理论分析和实践经验提出了一种新型大容量锅炉无烟煤型煤粉燃烧器－侧向高浓度无烟煤煤粉燃烧器。这种燃烧器燃烧稳定性,有较高的燃烧效率,可防止结渣和降低ＮＯｘ排放量。     

驻涡煤粉燃烧器的实验研究

本文实验研究了驻涡煤粉燃烧器的气流结构及燃烧机理。在ＢＤ（ＢａｒｃｈａｎＤｕｎｅ）型旋涡发生器的特殊作用下,燃烧器出口处形成了一个利于煤粉着火和燃烧的高温热核和高浓度煤粉区域,从而使煤粉着火迅速,燃烧稳定。实际应用证明,驻涡煤粉燃烧器在节省锅炉点火及助燃用油,提高锅炉的低负荷稳燃能力等方面,具有显著作用。     

大容量锅炉新型旋流煤粉燃烧技术的研究

针对某厂采用EI-DRB型燃烧器的1025t/h锅炉稳燃能力差的问题,在径向浓淡燃烧器的基础上,提出了浓淡旋流煤粉燃烧器结构。1号锅炉下层燃烧器采用浓淡旋流煤粉燃烧器后,解决了锅炉稳燃能力差的问题。在1号锅炉小修期间,发现浓淡燃烧器的中心扩锥磨损严重,但没有发生影响运行的现象。在浓淡旋流煤粉燃烧器的基础上,提出了中心给粉旋流煤粉燃烧器,彻底避免了中心扩锥的磨损问题。2号锅炉下层燃烧器采用中心给粉燃烧器后,解决了锅炉存在稳燃能力差的问题,并且NOx排放量有所降低。图6表2参9     

入口旋流数对煤粉低尘燃烧器流场的影响

以液排渣旋风燃烧过程为基础的煤粉低尘燃烧器可在燃烧过程实现捕渣,为工业加热提供低含尘浓度的高温火焰,是工业加热过程实现以煤代油的先进燃烧技术。根据旋流燃烧流动特点,采用能考虑非均向湍流应力的雷诺应力模型,对旋流煤粉低尘燃烧器内气流流动过程场进行数值模拟计算,计算结果与流场实验测试相吻合。研究表明,气流进入燃烧器时的旋转强度（旋流数）对燃烧器内的流动特性有很大影响,在冷态模型条件下,当旋流数在7以上时,环室回流在轴向贯穿燃烧器整个流场,有利于增加煤粉颗粒在燃烧室内的循环次数,提高灰渣捕获率;低于7时,环室回流出现阻断,不再连续,易造成煤粉颗粒直接逸出,对燃烧及灰渣捕获不利。随旋流数增加,燃烧器出口处中心回流率增大,对炉膛高温烟气的抽吸作用增强。     

煤粉炉微油点火燃烧器设计

介绍了对一台容量为50WM锅炉的煤粉燃烧器的改造过程。根据燃烧理论,将原来的煤粉燃烧器改造成了微油点火燃烧器,并介绍了燃烧器的设计思想,以及小油枪的计算方法。微油点火燃烧器采用了分级燃烧方式和二次风冷却技术,能够很好起到稳燃和冷却的作用。改造后的效果表明该燃烧器锅炉启停速度快,燃烧稳定,节约燃油,降低了生产成本。     

浓淡偏差射流稳定煤粉火焰的燃烧试验研究

利用一种新型煤粉浓淡偏差射流燃烧器,在单火嘴燃烧试验台上对浓淡偏差射流燃烧性能进行的热态模拟试验及其结果。试验结果分析表明：采用局部浓缩的方法提高煤粉浓度,以改变一次风射流中的煤粉浓度分布实现浓淡偏差燃烧,可以有效地强化和稳定燃烧,并具有良好的低负荷稳燃性能。