600MW燃用褐煤新型墙式切圆锅炉燃烧性能分析

针对某台采用墙式切圆燃烧的600 MW超临界褐煤锅炉在实际运行中出现的水冷壁结焦、超温爆管等问题,采用冷热态计算机数值模拟方法进行了研究,并通过现场参数测试及系统优化调整对模拟结果的合理性进行验证。结果表明:锅炉炉膛出口左右侧存在速度与烟温偏差,燃尽风的投切对炉膛出口气流速度分布影响很大,具有很好的消旋作用。计算机数值模拟及现场的参数测试揭示了炉膛内部存在一个直径较大且稳定旋转的“高温火环”,一方面提高了锅炉高水分褐煤点火和稳燃性能,另一方面过高的一次风率和过大的切圆直径导致了水冷壁结焦和局部超温爆管,影响机组的安全稳定运行。研究结果和方法对同类型锅炉优化设计及运行提供了参考,为高效利用低热值、高水分、易结焦褐煤提供了新的思路。

超临界墙式切圆锅炉低负荷燃烧特性

在新能源大规模消纳及国家双碳目标背景下,实现锅炉低负荷稳定燃烧对火力发电机组深度灵活调峰具有重要意义。以国内某660 MW超临界墙式切圆燃烧煤粉锅炉为研究对象,对锅炉进行了低负荷下多工况燃烧特性的数值模拟及试验验证,研究了不同燃烧组织方式对炉内燃烧气流速度、温度及氧浓度分布特性的影响。通过对燃烧器区域进行加密网格划分,提高模拟结果的准确性,数值模拟结果与试验结果偏差较小,说明其模拟结果可信。研究结果表明:30%低负荷下,墙式切圆锅炉通过开启底层燃烧器并进行合理配风,煤粉在炉内能形成良好的切圆流场并增加停留时间;同时,通过适当增加运行燃烧器的间距,能够实现炉内部热负荷分布均匀,为锅炉超低负荷下稳定燃烧提供了有利条件。结果表明,模拟提出的墙式切圆锅炉燃烧组织与运行策略合理,可保证锅炉30%低负荷下稳定燃烧及各项主蒸汽参数达到运行要求,结果为该类型超临界机组深度灵活调峰运行提供基础与依据。

600MW超超临界锅炉墙式切圆燃烧系统的特点及性能分析

对某电厂600 MW超超临界燃煤锅炉墙式切圆燃烧系统的特点进行了分析,并通过变O2体积分数、变二次风配风方式、变OFA、变AA和变油枪风等试验对其进行了性能优化研究.结果表明:锅炉飞灰含碳量较高,但通过高O2体积分数运行、开大OFA和设置合理的二次风配风方式及AA风开度,可有效降低飞灰含碳量;油枪风对NOx排放影响最大,通过关小油枪风开度,可有效降低NOx排放;优化后的锅炉各主要性能参数均达到或优于设计值.

墙式切圆锅炉分级富氧燃烧对NO_x生成量影响的数值模拟

针对某电厂超临界660 MW机组墙式切圆燃煤锅炉,通过在空气分级燃烧技术上运用富氧燃烧的方法,对炉内温度场以及NO_x排放特性进行了数值模拟研究。结果表明:在25%、28%、30%富氧工况下,30%富氧工况表现出与电厂实际空气工况运行下良好的一致性,且炉膛火焰充满度更好,比采用空气分级燃烧稳定;再循环烟气中高摩尔分数的CO_2与煤焦反应加剧了还原性气氛,且煤粉气流在还原区停留时间的增大提高了NO_x污染物向N_2的转化,减少了NO_x生成量;墙式切圆燃烧煤粉锅炉采用分级富氧燃烧后炉膛出口NO_x生成量由原来的236 mg/m^3降低为125 mg/m^3,较空气分级燃烧降低了47.03%。

600MW超超临界墙式切圆锅炉炉内流动与燃烧特性研究

采用数值模拟与现场试验相结合的方法对某电厂600 MW超超临界墙式切圆锅炉的炉内燃料的流动和燃烧进行了研究,着重研究了其炉内空气动力场、温度场、组分场、颗粒轨迹以及壁面热负荷分布等。结果表明:炉内速度分布均匀、炉内火焰中心位置合适以及燃烧状况良好。数值模拟和试验相结合的方法,既能从微观上了解炉膛内的燃烧状况,又能从宏观上把握锅炉的性能,从而为锅炉的经济安全运行提供技术支持。

600MW墙式切圆燃烧炉内动力特性数值研究

对辽宁某电厂600 MW超超临界墙式切圆燃烧锅炉的炉内动力特性进行数值研究,分析炉内切圆直径大小和炉膛内部流动特性,并将模拟结果与该锅炉冷态试验时测得的数据进行比较。模拟分析得出炉内流场充满度较高,炉膛四角卷吸高温烟气到火焰根部有利于稳定燃烧。燃烧区域的中心形成旋转上升的气流,射流未出现刷墙现象,与冷态实验结果吻合。由于射流刚性较强,旋转上升的气流在到达炉膛出口时仍存在较大的残余旋转,使得炉膛出口存在速度差。该模拟结果能够真实地反映出炉内流动特性,可为该类型锅炉的设计改造提供参考数据。

1800t/h墙式切圆燃烧锅炉配风数值模拟

对某电厂600 MW墙式切圆燃烧锅炉运用Fluent流体计算软件进行了数值模拟,分别对其冷态空气动力场,燃烧设计工况以及变AA风率工况进行了模拟分析。研究了改变AA风率时的温度场和NO_x排放量变化情况。计算表明,AA风率的增加可(?)NO_x排放量减少的同时也会使炉膛出口烟温升高和氧量增加,所以需要合理选择AA风率。通过改变AA风率工况的现场试验,研究结果验证了数值模拟的可靠性,为AA风率的优化设计和运行提供了理论依据。

角式与墙式切圆锅炉低氮燃烧数值模拟研究

以某300 MW四角切圆采用先进的低氮燃烧技术燃煤锅炉为模型,通过使用数值模拟软件对炉膛燃烧过程进行计算模拟研究,通过改变燃烧器布置方式,分析并对比了燃烧器整体采用角式布置和墙式布置两种方案时的速度场、温度场以及组分场。结果表明,在相同配风条件下,墙式燃烧时形成的速度流场更加均匀良好;炉膛出口处温度有所降低,温度分布更趋于均匀,但煤粉燃尽率略有下降;在炉膛上部区域,由于温度水平低于角式切圆燃烧温度水平,很好的抑制了氮氧化物的生成,使NOx排放值下降了14.98%。燃烧器整体采用墙式切圆燃烧的速度场、温度场分布更优,NOx排放值有所降低,是较好的低NOx燃烧器布置方式。

660MW墙式切圆锅炉燃烧器数值模拟优化改造

针对某电厂水冷壁结渣、动力场不稳及低负荷稳燃能力差等问题,通过对百叶窗式煤粉浓缩器的性能参数进行试验优化,提出改进措施。利用Fluent计算软件,分析对比改造前后的空气动力场、温度场和烟气中各组分物质的量浓度的分布。结果表明:将挡板延长至钝体并与之结合,使浓、淡相煤粉气流一直保持到燃烧器出口,并通过将第一级叶片改为丘体型结构,第二、三级叶片中间开竖槽并适当调整叶片结构参数,获得较理想的煤粉浓缩效果,提高燃烧器的稳燃性能。

墙式切圆超临界褐煤锅炉燃烧系统特点

本文就国内某600MW超临界锅炉燃用褐煤、下炉膛为螺旋管圈、配中速磨煤机,采用哈锅自主研发的墙式切圆燃烧方式的燃烧系统的方案设计、结构布置做了简要概述。

不同燃烧器摆角下墙式切圆锅炉炉内数值模拟

本文研究在不同工况下某660MW墙式切圆煤粉锅炉的炉内燃烧特性。使用ICEM CFD建立模型,通过Fluent14.0用数值模拟的方法研究不同燃烧器摆动下的燃烧特性和流动特性。动力学参数经过试验确定,并且通过现有工况验证,以此来得到炉内的研究结果:速度场、烟气温度等。本文对墙式切圆煤粉炉燃烧器的优化改造起到了一定的指导作用。

660MW超临界墙式切圆煤粉锅炉烟温偏差优化控制

对某电厂660 MW超临界墙式切圆煤粉锅炉炉膛出口烟温偏差过大现象进行了数值模拟,并将模拟结果与试验结果进行了比较.结果表明:模拟结果与试验结果吻合较好;残余旋转气流造成了烟温偏差;将SOFA水平摆角反切、减小二次风挡板开度和增大SOFA挡板开度,均有利于降低炉膛出口烟温偏差;通过采取上述措施,提高了锅炉的经济性与安全性.

超临界墙式切圆锅炉燃烧优化方案的仿真分析

针对某600 MW超临界墙式切圆锅炉的配风方式选型和低氮排放等燃烧优化方案的研究,提出一种应用计算流体动力学进行建模与仿真的方法,通过CAD软件绘制锅炉的三维网格模型,确定锅炉燃烧的湍流模型、辐射模型以及燃烧器入口边界条件,完成锅炉燃烧仿真实验。仿真实验结果表明:对比4种配风工况及不同燃尽风、附加风风率工况下炉内速度场、温度场和氮氧化物生成量的变化,发现正宝塔式配风方式为该锅炉最佳配风方式,同时得出锅炉低氮燃烧的最佳风量组合。

墙式切圆锅炉水冷壁局部超温原因分析及改造

针对墙式切圆锅炉水冷壁局部超温问题,使用数值模拟技术进行了如下研究:1、分析水冷壁局部超温的原因;2、进行多工况数值模拟实验确定最优改造方案。结果表明:燃烧切圆的减小可以改善水冷壁局部超温问题,但会带来脱硝入口处O_(2)、NO_(x)的升高。

600MW机组墙式切圆锅炉燃烧特性分析

为了进一步了解超超临界600MW机组墙式切圆锅炉的燃烧状态,对该锅炉满负荷时特征截面上的温度分布、O2和CO的摩尔浓度分布等进行了模拟计算。由模拟结果与试验结果的对比分析可以看出,模拟结果的过量空气系数与设计值吻合较好,下炉膛出口烟温略高于设计值,未燃尽碳损失略低于设计值,但能够真实地反映锅炉的燃烧状态,可为该类型锅炉的设计改造提供参考。

350 MW超临界墙式切圆锅炉低负荷燃烧系统优化

针对国内某电厂配置墙式切圆燃烧系统锅炉在低负荷情况下水冷壁壁温偏差大、局部水冷壁超温的现象,通过数值模拟对其产生的原因进行分析,发现锅炉一次风切圆偏大是导致其发生的主要原因;对此,分析对比了增设喷口导流片和燃烧器整体偏置一定角度2种缩小燃烧切圆的方案,结果表明:通过燃烧器整体偏置一定角度的方案切实可行,且效果理想,最终通过数值模拟对燃烧器偏置一定角度的方案进行计算,对比优化前后炉内假想切圆温度场、流场分布情况,验证了该方案的合理性。

1125t/h超临界墙式切圆褐煤锅炉冷态空气动力场试验研究

为了解某电厂1125 t/h超临界墙式切圆褐煤锅炉大修后炉内空气动力场的分布特性,进行了锅炉冷态空气动力场试验。对锅炉、二次风风速进行了调平,并对炉内实际切圆及贴壁风速进行了测量。试验结果表明,经调整后,各粉管及燃烧器喷口风速均,二次风挡板特性较好,实际切圆大小及贴壁风速合理。

一种四角墙式切圆锅炉配风调整方法研究

结合某火力发电厂1 110 t/h四角墙式切圆锅炉,对锅炉主要汽水参数进行测量,发现该类型锅炉存在再热汽温偏差的问题,对产生问题的原因进行详细分析。通过非均等配风调整法,解决了再热气温偏差大的问题,提高了机组的安全性和经济性。

不同配风方式下超临界墙式切圆锅炉燃烧特性的数值模拟分析

以华能营口电厂600 MW超临界墙式切圆燃烧锅炉为研究对象,采用计算流体力学仿真软件对在不同配风方式下锅炉炉膛内温度场和NO_x质量浓度进行数值模拟分析。数值模拟结果表明:在一、二次风正宝塔式配风方式下,炉内温度分布状况理想,下二次风托粉效果好,锅炉内燃烧充分且无贴壁燃烧现象;另外,一、二次风正宝塔式配风方式结合燃尽风、附加风风量的调整,可以有效降低炉内NO_x的生成量。以上结果对该类型锅炉运行、设计和改造具有指导价值。

污泥掺烧对墙式切圆锅炉性能的影响

为了解污泥掺烧对锅炉实际运行中产生的影响,对某660 MW墙式切圆锅炉进行对照试验,在高、中、低负荷下掺烧污泥,并与不掺烧污泥的工况进行对比。结果表明:含水率为72%的污泥在2%的掺烧比例下,锅炉炉膛温度分布大致相同,平均温度下降约15 K,机组排烟温度略有上升,NO_(x)、SO_(2)的排放浓度均有所降低,CO的排放浓度上升,混合燃料灰渣的结焦性略有上升,锅炉效率下降约0.2%。结合混合燃料灰渣的重金属检测与二噁英排放结果,得出各负荷下,燃煤机组掺烧低比例的高含水率污泥具备可行性。