管式旋流煤粉燃烧器的试验研究

为了提高劣质煤燃烧的稳定性，在冷、热态工况下对管式旋流煤粉燃烧器进行了试验研究分析，得出了该燃烧器具有燃烧稳定、效率高、低负荷特性好、煤种适应性好和不结渣的特点，填补了我国小功率煤粉燃烧器的空白。     

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.     

煤粉气流着火稳定性的最佳煤粉浓度分析

本文按照组织煤粉燃烧的基本原则和湍流混合的基本原理 ,对煤粉气流着火存在最佳煤粉浓度进行了分析 ,研究了不同煤种一次风温与煤粉浓度之间的关系 ,得到了三种煤种在四种一次风温下对应的最佳煤粉浓度值 ,为提高煤粉燃烧的工程设计和应用提供了必要的实践依据。     

煤粉气流稳定着火的最佳煤粉浓度分析

文中按照组织煤粉燃烧的基本原则和湍流混合的基本原理，对煤粉气流着火存在最佳煤粉浓度进行了分析．研究了不同煤种一次风温与煤粉浓度之间的关系，得到了3种煤种在4种一次风温下对应的最佳煤粉浓度值，为煤粉燃烧的工程设计和应用提供了必要的实践依据。     

煤粉预热燃烧原理分析与实验研究

针对我国电站用煤品质下降和煤质多变的现状,提出了煤粉预热燃烧的新型技术理念。该技术的核心是快速预热煤粉气流并保持恰当的风/粉比例,通过自动控制装置调节预燃室中的负压程度使得一次风粉射流卷吸适量高温烟气来预热煤粉气流帮助燃烧。     

煤粉燃烧稳定性指数的建立

利用沉降炉试验系统进行煤粉着火燃烧特性的试验研究，得到反映煤粉着火燃烧放热情况的烟温温差分布曲线，利用烟温温差分布曲线和着火温度指数建立判断煤粉燃烧稳定性的指数Wc。通过Wc可以对不同煤种的燃烧稳定性进行定量分析比较，进而为电厂安全选用新煤种提出依据。     

煤粉气流着火稳定性的最佳煤粉浓度分析

实践经验表明，实现高浓度煤粉燃烧不仅对低挥发份煤种的稳燃、降低飞灰可燃物、防止结焦卓有成效，还可以成倍降低氮氧化合物的含量，保护人类生存的环境。按照组织煤粉燃烧的基本原则和湍流混合的基本原理，对煤粉气流着火存在最佳煤粉浓度进行了分析，研究了不同煤种一次风温与煤粉浓度之间的关系，为提高煤粉燃烧的工程设计和应用提供了必要的实践依据。     

煤粉复合旋流火焰燃烧特性研究（1）：实验研究

本文实验研究了煤粉复合旋流火焰燃烧特性，进行了包括３个典型煤种：褐煤、烟煤和无烟煤，在不同煤粉浓度下的燃烧试验，测量了火焰场的温度分布、气体组份分布、火焰周界辐射和煤颗粒燃烧参数，对火焰场特性、不同煤种影响和煤粉浓度作用做了较系统的试验研究，揭示了该燃烧方式的稳定着火、强化燃烧机理，获得了这种煤粉火焰的燃烧特性。     

不同试验规模的富氧煤粉燃烧研究进展

分析总结了不同规模燃烧试验装置上获得的富氧煤粉燃烧研究成果及进展,并对今后富氧煤粉燃烧的发展进行了展望。实验室规模研究表明,在相同O2浓度条件下O2/CO2气氛煤粉燃烧气体和颗粒温度比O2/N2气氛低,燃尽时间延长,但提高O2浓度可明显改善煤粉着火及燃烧特性。中试规模研究表明,再循环烟气比例、一、二次风O2浓度和二次风预热温度对富氧燃烧煤粉着火及火焰稳定性有重要影响。要达到与空气煤粉燃烧相匹配的燃烧与传热效果,O2/CO2气氛中O2浓度一般在27%～35%,此值主要与煤种有关。     

新型旋流煤粉燃烧器出口区域气固两相流场的PDPA实验研究

针对电站锅炉燃用煤种多变和负荷多变的问题,提出了一种新型的旋流燃烧技术,即利用在一次风管中加装浓缩煤粉构件实行煤粉浓淡分离的旋流浓淡煤粉燃烧器。使用三维相位多普勒颗粒分析仪对旋流浓淡煤粉燃烧器和双调风旋流煤粉燃烧器出口区域气固两相流场进行了实验研究,得出了两种不同燃烧器几何结构下的气固两相流场和颗粒浓度场,并进行了理论分析。     

旋流煤粉燃烧技术的发展

文中回顾了国内外旋流煤粉燃烧技术的发展,根据二次风的供入方式,一次风粉混合物煤粉浓度的不同将此类技术分为三类：普通型、分级燃烧型、浓缩型、浓缩型又分为高浓度型及浓淡型,总结了各种类型燃烧器在火焰稳定性、燃烧效率、ＮＯｘ排放、结渣、高温腐蚀、调节性能等方面的特点,指出浓淡型旋流煤粉燃烧器是我国旋流煤粉燃烧技术的发展方向。     

中小型煤粉炉的运行优化

提高中小型煤粉炉的运行效率,控制其在最佳风煤比运行一直是个难题,原因是最佳风煤比是随炉况,负荷,煤种变化的,是非定常的。本文由计算锅炉效率的反平衡法出发,以炉膛出口温度和排烟温度为主导因素,论证得到寻求最佳风煤比的热效率判据。进而由自学习系统建立知识库,得到以负荷和煤种为参变量,以表征最佳风煤比的烟气含氧量为应变量的二维模糊决策表,解决了如何在线实时控制中小型煤粉炉高效运行的难题。     

Field and CFD Study of Fuel Distribution in Pulverized Fuel(PF)Boilers

The article presents both field and CFD results of a new concept of a mechanical pulverized fuel(PF)distributor.The goal of the study was to improve the pulverized coal-air mixture separation in PF boilers where the fuel preparation and feeding system was operated in a combined coal and biomass grinding conditions.The numerical analysis was preceded after a field study,where measurements were carried out in a pulverized coal-fired(PC)boiler equipped with a technology of NOx reduction by means of primary methods.Proper distribution of a pulverized coal-air mixture to the individual burners is one of the fundamental tasks of the combustion systems where the primary methods are implemented to control the NOx emission.Problems maintaining the proper distribution of fuel to the burners related primarily to the boilers where the coal and biomass co-grinding is used.Changing the load of coal-mills and fuel type at the same time(i.e.,different types of biomass)could result in less effective separation of pulverized fuel particles in PF distributors.Selection of an appropriate construction of a distributor will allow the better control of the combustion process which results in decreased NOx emission while keeping the proper combustion efficiency,i.e.,less unburned carbon(UBC)in the fly ash.The results of the field measurements made it possible to create a CFD distribution base model,which was used for the analysis of a new splitter construction to be used in a PF distributor.Subsequent analysis of the numerical splitter enables precise analysis of its construction,including the efficiency of separation and the prediction of conveying of the coal and biomass particles.     

中心大速差射流浓缩煤粉方法的研究

本文提出了一种新的煤粉浓缩方法－位于一次风出口处的中心大速差射流方法，并对中心大速差射流的冷态工况进行了实验研究和数值模拟，实验和计算表明，该方法有明显的浓缩煤粉的效果，因此它不仅可以改善煤粉锅炉的燃烧稳定性及降低ＮＯｘ，而且有可能解决当前煤粉浓缩燃烧技术难以解决的煤粉浓度难以控制，后期混合不好，煤粉管易堵塞和磨损以及引发炉内结焦等一系列问题。     

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。     

运行参数对锅炉煤粉着火燃烧和飞灰含碳量影响的数值研究

为了达到锅炉的优化运行以保证煤粉气流及时着火和充分燃尽，采用IPSA两相流动模型和煤粉燃烧综合模型，在不同的一次风率和煤粉细度的工况下，对1台350MW锅炉煤粉燃烧过程进行了数值模拟，得出了炉内燃烧器区域以及出口处烟气温度场和燃烧产物的组分浓度分布。分析了一次风率和煤粉细度对煤粉着火燃烧和飞灰含碳量的影响规律，并确定了优化的运行参数。结果表明：一次风率对煤粉气流的着火影响较大，而对出口处烟气温度、氧量以及飞灰含碳量影响较小。煤粉细度对煤粉气流的着火、燃烧以及燃尽均有较大影响。图8表2参9     

200MW褐煤机组改烧烟煤的试验研究

200MW褐煤机组在改为全烧烟煤时,进行了改前改后的对比性试验,试验中发现,在设备不做大的启动时,可全烧省内烟煤。锅炉效率基本达到烧褐煤时的设计值,燃烧稳定,130MW以上不需投油助燃,未发现结焦,炉膛平均温度水平略高于烧褐煤时的温度,煤粉细度高于经济煤粉细度,磨出口温度高,含氧量高,不能满足制粉系统防爆要求。     

O2/CO2粉煤燃烧技术的过程分析及烟气排放控制Q

目前减少CO2排放潜力较大、可行性较好的CCS、IGCC都离不开CO2的捕集技术。新型O2/CO2粉煤燃烧技术可以将排放烟气中的CO2浓度提高到95%,并使高温烟气回流,减少热量损失,同时又减少SO2、NOx等污染物的排放。与传统的O2/N2煤燃烧技术相比,O2/CO2粉煤燃烧技术增加了空气分离装置和烟气循环回流工艺。燃烧反应器中的主要反应包括有机物的燃烧反应、矿物质的氧化反应、脱硫剂的硫化反应等。高温烟气循环代替空气参与煤的燃烧反应能够减少能量损失,但减少的部分并不等于原有工艺排放的高温N2所带走的热损失,模型求解为Q=QA-QB。O2/CO2粉煤燃烧技术的主要优势体现在CO2高浓度捕集和液化储存环节,液化电耗约只有3%的下降,而传统技术液化电耗则可下降约27.8%左右,再加上减少的热损失,其经济性更加明显。O2/CO2粉煤燃烧技术可以对O2流量进行控制,使得不同质量的煤都得到充分燃烧。同时能够根据要求控制反应过程中排放的CO2、SO2、NOx中任意单个污染物的摩尔百分含量,通过求解目标函数f=f（XCO2,XSO2,XNOx,XCO,XH2O,…）,使其达到最优值。