600 MW偏转二次风系统锅炉炉内结渣特性的数值模拟

偏转二次风系统已广泛应用于大型四角切圆燃烧锅炉，用以报制炉内结渣，防止水冷壁高温腐蚀等。为降低炉膛出口扭转残余，通常采和下部二次风大角度正切、上部二次风和OFA风反切的布置方式。本文对某台采用偏转二次风系统的600MW燃煤四角切圆燃烧锅炉的炉内结渣过程进行模拟，对炉内气固相流动、温度场、气固相燃烧、固相向水冷的输运过程和灰粒在水冷壁上的附生长过程进行了数值模拟，结果表明，偏转二次风系统具有较强的防结渣性能，这一点也被锅炉的实际运行所证实。     

同心反切燃烧器系统炉内多相流动特性试验及数值模拟

同心反切燃烧系统已在多台１２５ＭＷ和３００ＭＷ机组锅炉上应用，并取得了较好的稳燃和防结渣效果。本文在冷炉及大型冷模试验台上对同心反切燃烧系统进行了试验，并用投影法对炉内空气动力场进行了数值模拟，得出了在不同二次风反切角度时，炉内速度场、实际切圆直径变化、炉膛出口速度均匀性等结果。这些结果对同心反切系统的设计、运行调整具有参考价值。     

600MW锅炉偏转二次风系统降低NOx排放的试验研究

某600MW机组四角切圆燃烧锅炉,采用顶部燃尽风并配合使用偏转二次风系统,炉膛下部二次风大角度正切,上部二次风和OFA风反切肖旋,在炉膛截面水平方向和炉膛高度方向形成分级燃烧.实际运行结果表明,该燃烧器布置方式能抑制炉内结渣,减轻炉膛出口旋转残余并能降低NOx排放量.通过对该600MW机组锅炉进行多工况试验,摸索该炉的NOx排放特性,并在试验中采用燃烧调整方法降低NOx排放,获得了良好的效果,将锅炉的氮氧化物排放水平降低到国家标准限定值以下,为采用偏转二次风系统的大型电站锅炉降低NOx排放提供参考.     

1215 t/h亚临界四角切圆锅炉空气动力场研究

为了优化锅炉的燃烧工况,保证电厂运行的安全性和经济性,以某电厂1 215 t/h亚临界四角切圆锅炉为研究对象,进行冷态空气动力场试验。试验包括燃烧器检查、一次风调平、二次风门挡板特性测试和冷态空气动力场试验。结果表明：一次风调平后风速均匀性较好;大部分二次风小挡板的调节特性良好,开度为0～60%（或80%）,能够对风速、风量进行有效调整,但也存在部分小挡板调节范围偏窄、调节速率较大或挡板过开的情况;锅炉四角配风均衡,但是炉内气流形成的切圆偏大,气流形成的刷墙风速较高,是造成锅炉高温腐蚀的重要原因。     

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.     

同心反切燃烧方式的气固两相流动特性实验研究

针对切向燃烧锅炉燃用劣质煤时的稳燃烧及水冷壁高浊腐蚀等问题,采用ＰＤＡ测量系统,对四角切圆锅炉中一、二次风同心反切和同心同向燃烧方式进行了气固两相流动特性的实验研究。结果表明,与同心同向燃烧方式相比,同心反切燃烧方式的气固两相流动特性使其在稳燃、低ＮＯｘ排放、防结渣、防高温腐蚀等方面具有较优良的性能。     

煤粉锅炉降低NO_x排放的仿真研究

为减少煤粉锅炉炉膛出口NO_x含量以达到工业排放要求,以Fluent软件为计算平台,对某公司蒸发量为400 t/h的四角切圆煤粉锅炉炉内速度场、温度场及NO_x浓度场进行仿真研究。结果表明,均等配风为最佳二次风配风方式;均等配风方式下,燃尽风风量占二次风风量为20%是最佳优化工况,最佳优化工况炉膛出口NO_x含量降低了11.50%,且满足炉内燃烧要求。     

超临界四角切圆锅炉冷态空气动力场试验研究

以某电厂660MW超临界四角切圆锅炉为研究对象,为了检验燃烧设备的制造及安装质量,摸清炉内空气动力场的流动特性,为锅炉在初次启动和热态燃烧条件下提供参考数据,特进行锅炉冷态空气动力场试验。试验内容包括:一次风速调平;二次风风门挡板调节特性的测定以及空气动力场试验。试验结果表明:各层喷口风速达到调平状态时,能够保证锅炉四角配风的均匀性,获得理想的炉内空气动力场。     

300MW四角切圆煤粉锅炉燃烧工况的数值模拟及优化研究

以一台300 MW四角切圆燃烧煤粉锅炉为对象,运用国际上最先进的TASCFLOW软件平台与大型燃煤锅炉炉膛的数值模拟计算软件COALFIRE,对该型锅炉的均等配风、正宝塔配风及倒宝塔配风等3种燃烧工况进行了数值模拟研究.得出了以上工况下炉内的温度分布、炉内氧量分布、NOx浓度分布以及颗粒的运动轨迹,并分析了以上3种不同配风方式对NOx生成的影响规律,为降低NOx的排放,减少环境污染,提供了一定的依据.     

四角切向燃烧锅炉炉内冷态与热态流场特性的对比研究

通过冷态和热态实验测量研究了四角切圆燃烧锅炉的炉内流场特性。得出如下的结论：①热态的实际切圆直径相比冷态有增大的趋势；②炉内气流的旋转动量流率矩沿高度下降，热态工况旋转动量流率矩衰减速度比冷态工况慢；③一次风反切的配风方式可有效降低炉内旋转动量流率矩的水平、明显削弱炉膛出口的残余旋转和减小水平烟道入口的速度偏差。图8表3参3     

格栅型煤粉分配器的分配特性研究

为了研究格栅型煤粉分配器的均匀分配效果,在分配器入口前加设一段弯管以形成分配器入口气固两相流动的非均匀条件,利用Fluent软件对不同格栅数的煤粉分配器的性能进行数值模拟,得到其内部流动情况以及颗粒运动状态.结果表明:在两级格栅出口转角处磨损严重,在流通截面扩大处磨损较小;每根支管的出口速度都不均匀.随着格栅数增加,各...     

Thermal performance of a matrix air heater

A periodic analysis of a matrix air heater has been carried out to study the capacity effect of various storage materials such as concrete, fire bricks, glass and coal. The storage effect is, however, not significant in such systems. Higher conducting and low heat capacity materials, such as iron, copper and aluminium used in the form of scraps, result in a good performance of the system. Coal is also found to give as good a performance as metallic materials. The efficiency of the system increases with increased mass flow rate but the rise in the inlet air temperature is correspondingly smaller. The temperature distribution inside the system is seen to be almost linear.     

生物质炭化颗粒燃烧过程的数值模拟研究

文中应用计算流体力学软件,采用正交法针对生物质炭化颗粒的燃烧过程进行了详细地数值计算,在不同二次风流量和进气温度条件下获得了煤粉燃烧器燃用生物质炭化颗粒的温度场分布及氮氧化物生成情况,并通过对比分析获得了最优方案.研究表明生物质炭化颗粒在燃烧器内部的火焰传播受二次风影响非常明显,在特定工况下存在着最优二次风的进气温度及风量.本文的研究提供了一种获得最优二次风参数的方法,对传统煤粉燃烧器燃用生物质颗粒具有一定指导意义.     

四角切圆锅炉同轴燃烧系统空气动力特性的研究

对300MW四角切圆煤粉锅炉采用低NOx同轴燃烧系统时炉内流场及燃烧器区域浓度场进行了冷态模化试验研究。分析了当二次风偏置角度、二次风与一次风动压比、燃尽风比率及燃尽风布置方式变化时，对炉内气流相对切圆直径、旋转动量流率矩、湍动度、一二次风混合、燃尽风穿透力等的影响，进而分析了对锅炉工作的影响。图7表4参6     

420 t／h同心正反切圆锅炉燃烧优化的数值计算

以株洲电厂配１２５ＭＷ机组的４２０ｔ／ｈ同心正反切圆锅炉为研究对象，对不同工况下锅炉炉内空气动力场、温度场、煤粉颗粒轨迹等进行了数值计算，分析了该锅炉结渣的原因，提出了改善该炉结渣和燃烧经济性的措施。     

一次风入射角对四角切圆锅炉流场对称性影响的研究

对一次风速度大小和入射角对炉膛流场对称性分布的耦合影响进行了研究,以期为设计人员进行一次风入射角优化设计提供有益的参考。以某1000 MW四角切圆塔式锅炉为研究对象,首先在一次风设计入射角下,研究了不同一次风速大小对炉膛流场对称性分布的影响;然后,以获得对称性流场分布为目的,对不同负荷下可能出现的5种一次风速进行了入射角的调整。研究结果表明:一次风速度大小和入射角对炉膛流场对称性的影响有一定的关联性,对于本文的研究对象,若要在较大负荷范围内获得较为对称的流场,建议一次风入射角逆时针调整6°~7°。     

四角对冲燃烧技术的探讨与应用

针对四角切向燃烧方式的锅炉运行中存在的烟温偏差、结焦等人们关心的问题 ,分析了几种四角燃烧方式的特点和缺陷以及成功事例 ,指出用四角对冲燃烧方式对老锅炉进行改造是解决烟温偏差、结焦等问题的好方法     

燃尽风对炉内流动和燃烧过程影响的数值模拟

燃尽风作为降低锅炉NOx排放浓度的一个措施已在我国得到逐步推广应用。应用数值模拟方法，对1台600MW对冲燃烧煤粉锅炉，在满负荷下燃尽风对炉内流动、燃烧和传热过程的影响开展了研究工作。应用混合分数／概率密度函数法模拟湍流燃烧，用P-1辐射模型开展辐射传热模拟，利用拉格朗日／欧拉法处理气固两相间的动量、质量和能量交换，对挥发份的析出采用单步反应模型，采用动力／扩散反应速率模型模拟煤粉颗粒的表面燃烧。研究发现：一方面，燃尽风的应用改善了炉内气流的充满情况，延迟了煤粉燃烧过程氧气的供应，加强了炉内的还原性气氛，降低了炉内最高火焰温度，有利于降低NOx排放浓度；但另一方面。燃尽风的应用将导致煤粉燃烧效率下降。     

Influence of mass air flow ratio on gas-particle flow characteristics of a swirl burner in a 29 MW pulverized coal boiler

In a gas/particle two-phase test facility, a three-component particle-dynamics anemometer was used to measure the characteristics of gas/particle two-phase flows in a 29 megawatt (MW) pulverized coal industrial boiler equipped with a new type of swirling pulverized coal burner. The distributions of three-dimensional gas/particle velocity, particle volume flux, and particle size distribution were measured under different working conditions. The mean axial velocity and the particle volume flux in the central region of the burner outlet were found to be negative. This indicated that a central recirculation zone was formed in the center of the burner. In the central recirculation zone, the absolute value of the mean axial velocity and the particle volume flux increased when the external secondary air volume increased. The size of the central reflux zone remained stable when the air volume ratio changed. Along the direction of the jet, the peak value formed by the tertiary air gradually moved toward the center of the burner. This tertiary air was mixed with the peak value formed by the air in the adiabatic combustion chamber after the cross-section of x/d = 0.7. Large particles were concentrated near the wall area, and the particle size in the recirculation zone was small.     

在CFB锅炉中煤粉不同喷入位置对炉内固相运动特性的影响

针对循环流化床结合煤粉燃烧技术,建立了炉内气固运动特性的三维数学模型,研究分析了煤粉不同喷入位置及不同二次风速度对炉内气固运动特性的影响.结果表明:在不同二次风速下,煤粉燃烧器布置位置距布风板2600 mm和2000 mm时,颗粒速度波动大,流动不稳定,不能在悬浮段形成局部颗粒流浓度;布置位置为距布风板2300 mm时,流动状态较稳定,而且能够在悬浮段形成高浓度颗粒流.因此在采用联合燃烧技术的循环流化床中,保持流化风速为2 m/s时,煤粉燃烧器布置位置在距布风板2300 mm时,能使煤颗粒在炉膛整个上升过程中处于高温燃烧氛围.