立体分级低NOx燃烧系统数值模拟

立体分级低NOx燃烧系统,由低NOx燃烧器的燃料水平分级和高位燃尽风空气垂直分级技术有机耦合而成.本文利用CFD平台,对采用了立体分级低NOx燃烧系统的200 MW四角切圆锅炉燃烧和NOx排放特性进行了模拟,得到了炉膛内烟气温度场和燃烧产物的组分浓度分布,并对均等配风工况下的温度、氧量和NOx排放浓度与试验值进行对比,发现模拟值与试验值符合较好,验证了模型的合理性.同时,对比了主燃区二次风均等配风与倒塔配风两种配风方式对炉内燃烧和NOx排放特性的影响.结果表明,均等配风更利于降低NOx的排放,研究为立体分级低NOx燃烧系统改造效果的预报和应用提供重要参考依据.     

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。     

配风方式对锅炉氮氧化物排放影响的研究

针对吴泾电厂和台山电厂2台炉型相同、结构基本一致的600MW亚临界锅炉在运行中存在NOx排放不一致的问题,采用数值计算方法进行了分析.结果表明:表征炉膛气氛的CO浓度分布与NOx排放存在密切关系;配风方式决定了炉膛内氧化还原性气氛的分布,并影响NOx的生成和排放;增大炉膛上部燃烧器喷口的风量有利于在炉膛下部形成还原性气氛,从而降低NOx的排放,但其缺点是会导致燃烧效率下降,因此需综合考虑各种因素后采用适当的锅炉配风方式.     

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.     

空气分级切向燃烧锅炉炉膛配风优化模型

为实现空气分级低NOx燃烧锅炉主燃烧区过剩空气系数的在线监控,提高该类燃烧系统的运行水平,以二次风挡板作为一次元件,利用二次风箱到炉膛出口的压降模型对二次风喷嘴的空气流量进行测量;在此基础上,根据锅炉冷热态试验数据,综合考虑颗粒燃烬、NOx排放量以及风机输送电耗等因素,建立空气分级低NOx燃烧锅炉炉内风粉分布的优化模型,在给定燃料喷嘴运行方式和炉膛出口过剩空气系数的条件下,对二次风挡板开度进行优化。一台300 MW锅炉的应用表明,炉膛配风优化后,烟气NOx排放和颗粒燃尽度得到良好协调,且在保证NOx排放量为255 mg/m~3的情况下,优化后风箱-炉膛差压降低191 Pa,减少了风机电耗。     

600 MW W型火焰锅炉拱上二次风低NO_x燃烧特性的数值模拟及优化

对一台600,MW W型火焰锅炉拱上QA/QC(A层二次风总流量与C层二次风总流量之比)二次风不同比例对锅炉燃烧及NOx排放影响进行了数值模拟,并对A、C二次风开度进行了工业试验研究.模拟结果与试验结果符合较好,模拟研究结果表明,随着QA/QC二次风比例减小,炉拱区域回流区增大,煤粉气流着火距离缩短,燃烧稳定性增强,下炉膛区域火焰充满度提高,平均温度增加;炉拱煤粉火焰下冲深度增加,煤粉燃尽率增加,飞灰含碳量降低;而在拱下着火及燃烧区的空气分级程度减弱,NOx生成和排放量增加.工业试验表明,增加A风开度时,尽管机械不完全燃烧损失减小,锅炉效率有所增加,但NOx排放量明显增加.随着炉拱C二次风开度的增加,不仅锅炉效率降低,NOx排放量也明显增加.兼顾燃烧设备安全性、建议在同类型锅炉优化运行时,尽量将A风及C风开度设置在10%,以下,有利于提高运行经济性和降低NOx排放量.     

燃用神华煤的600MW超临界锅炉NOx排放特性的试验研究

阐述了神华煤的煤质特性和NOx的生成机理,详细分析了600 MW超临界机组的总体结构和燃烧系统特点.并以某台运行的600 MW超临界锅炉为对象进行试验研究,分析了锅炉在改变省煤器出口氧量、炉膛和大风箱压差、SOFA风门挡板开度、CCOFA挡板开度、偏转风挡板开度等不同工况下的NOx排放特性.通过试验得出:采用LNCFS型燃烧系统后,其NOx的排放量均小于国家环保标准的450 mg/Nm3的要求;在合理的燃烧组织下,NOx的排放能够控制在250 mg/Nm3以内.最后指出,600 MW超临界锅炉的燃烧系统在充分考虑神华煤特性的情况下,既能够使机组达到很好的经济性和安全性,又能达到清洁环保的低NOx排放的目的.     

四角燃烧煤粉炉采用分级燃烧降低NOx排放的试验研究

介绍乌拉山电厂WGZ410/100-12型锅炉采用分级燃烧技术降低NOx排放的技术改造方案,并通过性能考核试验和燃烧调整试验结果,分析了燃尽风份额、二次风沿炉膛断面分布、锅炉负荷、三次风投停等因素对炉内NOx生成量的影响.     

塔式锅炉偏转二次风对NO_x排放影响的数值模拟

针对电站锅炉在运行过程中存在的NO_x排放浓度过高的现象,文中利用Fluent软件对某台1 000 MW塔式锅炉的燃烧过程进行数值模拟,并研究了不同偏转二次风角度对锅炉NO_x排放的影响。研究结果表明:以对角线45°为基准,偏转二次风偏转角度在30°以内时,炉膛内均能形成良好切圆;增大偏转二次风偏转角度,炉膛中心四周NO_x质量浓度明显下降;随着炉膛高度增加,NO_x质量浓度逐渐减少,偏置风偏转角度30°工况与偏转角度10°工况相比较,炉膛出口处的NO_x质量浓度下降了10.3%。     

空气分级与偏转二次风联用对炉膛燃烧特性的影响

运用CFD软件对某210 MW煤粉锅炉的燃烧过程进行三维数值模拟,采用空气分级燃烧技术,研究不同空气分级深度及偏转二次风对锅炉的燃烧情况及NOx排放的影响,同时引入"敏感性指数",分析了不同空气分级深度下联用偏转二次风前后对锅炉运行的影响程度。结果表明:单独采用空气分级和偏转二次风均能降低NOx排放,二者联用时空气分级起主导作用,NOx排放降低25%~28%;在不同空气分级深度下联用偏二次风措施对炉内燃烧前后影响程度不同,温度场与组分场出现较为相同的影响规律,在一定燃尽风率区间,存在对应(温度、组分)敏感性系数最大的燃尽风率,敏感性指数随燃尽风率的增加呈先增加后减小的变化趋势,即影响程度先增强后减弱;联用偏转二次风改善炉内结渣和高温腐蚀的效果随燃尽风率先增强后减弱,燃尽风率在18%~25%时效果较好,但导致飞灰含碳率显著增加。