600MW超临界机组燃烧调整中SOFA摆角的作用

通过锅炉燃烧调整试验,标定了二次风量、O2含量和排烟温度,进行了SOFA摆角调整对汽温偏差影响的试验,给出了SOFA风水平摆角优化运行的推荐参数。

黄台电厂PM型燃烧器结构优化研究及应用

在对黄台电厂7号炉PM型燃烧器浓淡分离弯头结构进行模化实验研究的基础上,对弯头分离部件进行优化,确定了PM型燃烧器的较佳结构尺寸,使浓淡2部分浓度和流量分配更合理。经燃烧器改造,取得了大幅度降低锅炉最低稳燃负荷的显著效果。

高速燃尽风射流对NO_(x)与CO协同控制的模拟研究

针对某75 t/h四角切圆煤粉电站锅炉采用深度空气分级脱硝后带来的CO浓度提升问题,提出了高风速燃尽风射流对NO_(x)与CO协同控制的方法.使用计算流体力学(CFD)数值模拟方法,研究了该技术的工作原理以及对火焰燃烧特性的影响.研究结果表明:①对传统空气分级,燃尽风风率从20%增加到40%时,锅炉出口NO_(x)质量浓度从450 mg/m^(3)降低到263 mg/m^(3),同时折烟角处CO质量浓度从15.5 mg/m^(3)增加到428.3 mg/m^(3);②采用高速燃尽风,燃尽风风率为40%,风速提高至82 m/s,可以保证NO_(x)与CO同时有效控制;③高风速对CO燃尽的原因,归因于在炉内形成一个大回流区,此处有氧浓度高、停留时间长、湍流强度高等特点,这些都促进了CO燃尽,模拟也表明高风速燃尽风喷射不影响炉内煤粉燃烧过程.该新工艺的提出与数值模拟研究,对深度空气分级脱硝与CO同时控制的工业应用有一定理论指导意义.

超临界对冲旋流燃烧锅炉低氮改造

为了降低进入SCR(选择性催化还原)装置的NO_x浓度,拟对某电厂600 MW超临界锅炉进行低氮燃烧器改造,在改造前对NO_x排放浓度高的原因进行分析,同时提出3种备选改造方案并进行数值模拟研究,最后确定最优方案,即:保持原来燃烧器数量、位置不变,减小各次风的通流面积(风速不变),使主燃烧器区域过量空气系数为0.85,更换先进的低氮燃烧器,在原来的位于34.724 m标高位置的16只SOFA(分离燃尽风)风口中只保留两侧墙的6只,并在标高39.350 m处布置一层SOFA燃尽风(12个喷口)。改造后进入SCR的NO_x平均质量浓度约为400.7 mg/m^3,与数值模拟计算结果误差为12.8%,说明数值模拟计算结果具有参考意义。

低氮燃烧在大比例掺烧焦炉煤气煤粉锅炉上的应用

低氮燃烧技术已经成为燃煤电站锅炉常用脱硝辅助手段,通过分级送入分离式燃尽风,在燃尽区形成NOx控制,以零运行成本实现NOx大幅度减排。由于运行稳定,技术成熟,因此被广泛使用。但对于大比例掺烧焦炉煤气煤粉锅炉而言,焦炉煤气烧嘴布置形式对低氮燃烧影响较大,布置不当会对锅炉运行稳定性和经济性产生不利影响。

480t/h锅炉空气分级燃烧优化数值模拟

为降低NOx排放,对某电厂480t/h锅炉空气分级燃烧改造数值模拟与优化,研究了分离燃尽风、切圆变化、煤粉细度变化对锅炉炉内温度场、NOx浓度分布和煤粉燃尽率的影响。模拟结果表明:空气分级改造后NOx排放浓度约为250mg/m3,较改造前降低约48%;切圆减小后,煤粉气流偏墙现象明显改善,水冷壁的结渣及高温腐蚀趋势降低;煤粉细度减小以后,煤粉燃尽率提高至97.56%,NOx排放浓度为248mg/m3,略有降低。

切圆锅炉空气分级NO_x生成特性空间分布研究

针对某电厂NOx排放过高的问题,通过对NOx的形成机制以及煤质分析,运用CFD软件模拟锅炉炉内燃烧状况,采用空间分布法分析600MW锅炉深度空气分级燃烧下NOx的生成特性。计算结果表明,空间分布法能够详细的说明NOx生成特性;燃烧器喷口附近区域NOx的生成与还原最为剧烈;挥发分析出速率与焦炭燃尽速率对HCN生成有着重要的影响;HCN与一、二风的混合程度影响了主燃区燃烧器喷口下游燃料型NOx反应速率;燃料型NOx生成速率明显大于热力型NOx生成速率,控制NOx的产生最主要是控制燃料型NOx的生成与还原。分离燃尽风(separated over fired air,SOFA)投入使得主燃烧器区域缺氧程度严重,主燃区NOx整体浓度较低,后期未完全燃烧物质的补燃影响了出口截面NOx浓度;采用SOFA分级能够在保障NOx得到还原的前提下,进一步促进焦炭的燃尽,降低出口烟温和飞灰含碳量。

墙式分离燃尽风对660MW切圆燃烧锅炉烟温偏差影响的数值模拟研究

为研究墙式分离燃尽风(separated over-fire air,SOFA)对切圆燃烧锅炉烟温偏差的影响效果,对1台660MW四角切圆燃烧锅炉开展了多工况炉内流动、燃烧和污染物排放数值模拟,研究了墙式SOFA风率和摆角对锅炉烟温偏差的影响。结果表明:SOFA风量增加,使得炉膛出口烟窗截面温度分布不均匀系数和炉膛出口截面烟温偏差减小,并且有利于降低NO_x排放量,但对煤粉燃尽率影响不大;SOFA喷口水平摆角增大,有利于降低锅炉烟温偏差;SOFA喷口向下摆动,有利于降低锅炉烟温偏差。

300MW燃煤锅炉浓淡燃烧技术改造及效果

阐述了燃煤锅炉多空气分级低NOx燃烧技术改造项目和特点,提出了对燃烧器浓淡燃烧、一次风管道、二次风系统和空预器系统等低氮改造措施。分析了300 MW燃煤锅炉低氮改造后的热经济性和安全性。经验证,锅炉低氮改造后,NOx排放量大大减少,排放浓度降至240 mg/m3。

新型W火焰低氮燃烧系统开发与应用

为解决W型火焰锅炉NO_x排放浓度高的问题,基于煤燃烧的NOx生成与还原机理,提出了煤粉预分离浓缩和空气深度分级的新型直流型W火焰低氮燃烧系统,研究了燃尽风率、煤粉浓缩、二次风分配等因素对炉内空气动力场、燃烧及NO_x排放的影响,并对2个电厂的300 MW级亚临界机组W火焰锅炉进行了低氮燃烧改造。改造后的实测结果表明,采用优化的新型W火焰低氮燃烧系统后,当燃用Vdaf=13%~14%贫煤、机组负荷在160~320 MW时,锅炉的NO_x排放浓度由改造前的1 200 mg/m^3左右降至564~680 mg/m^3。

PAX型双调风旋流燃烧器一次风煤粉气流的数值模拟

为了揭示煤粉气流在带有乏气管道的一次风管内的运动轨迹及一次风进口段弯头的分离机理,采用标准k-ε双方程模型描述了旋流式燃烧器一次风气相场湍流流动,用随机轨道模型描述了其颗粒相运动,通过颗粒与流体相互耦合PISC算法,对管内气固两相流进行了数值模拟,为确定燃烧器出口一次风气流的着火和燃烧工况及弯管煤粉浓淡分离技术的应用提供了理论依据。

脱硝装置入口NO_x质量浓度控制策略

针对火电机组"近零排放"要求,通过变氧量试验、分离燃尽风(SOFA)风门开度试验以及煤种试验,掌握了影响脱硝装置入口NO_x质量浓度的因素,提出了修改氧量控制函数、优化SOFA风门开度、合理搭配煤种等措施,可为同类机组的运行调整提供参考。

基于CFD的空气分级技术应用研究

基于Fluent软件对450 t/h煤粉炉燃烧过程开展数值模拟研究。模拟结果表明,不同主燃区空气占比对炉膛出口的氧量、烟温及NOx质量浓度影响较大,适当降低主燃区空气量可以有效降低炉膛出口NOx排放质量浓度、同时CO体积分数和炉膛出口的排烟温度略有升高。

中间仓储式热风送粉贫煤锅炉低氮燃烧器改造

针对中间仓储式热风送粉贫煤锅炉采用分级燃烧方式时,存在的飞灰含碳量和排烟温度高的问题,提出了一种将三次风进行浓淡分离并重新布置三次风喷口的燃烧器改造方案。改造后,在煤质挥发分下降的情况下,省煤器出口NOx 排放质量浓度从620.75 mg/m^3降至487.00 mg/m^3,飞灰含碳量、炉渣含碳量及排烟温度均下降,达到了低氮改造的预期目标。

锅炉NO_x排放控制技术及应用

国家对发电厂污染物排放量的控制越来越严格,在保证锅炉燃烧稳定、提高燃烧效率的前提下,控制NOx排放量显得非常重要。介绍了NOx的生成机制,分析了不同结构的燃烧器对NOx的影响,论述了抑制NOx技术在内蒙古华电包头发电有限公司的应用情况。

75t/h煤粉锅炉低氮燃烧改造

为控制氮氧化物排放量,应用煤粉浓淡燃烧、垂直空气分级燃烧、低氧燃烧等低氮燃烧技术,对珠江啤酒厂#2、#3锅炉实施低氮燃烧改造,有效解决了原锅炉NOX排放浓度较高、水冷壁结焦、低负荷稳燃能力较差等问题。

300MW机组配风优化降低NOX的研究

燃煤电厂为积极响应国家政策,满足超低排放要求,纷纷加入设备升级与改造行动计划中。国电泉州热电有限公司超低排放改造后,以满足NOX排放浓度<50 mg/Nm3,SCR系统运行负担重,氨逃逸率难控制,加剧了空预器堵塞;同时,锅炉BC、DE配风层周围水冷壁易出现结焦。为解决上述问题,通过在负荷230 MW下进行煤粉试验、风门调整优化试验,试验结果表明:R90在11%~16%;SOFA风门开度先开满下部风门之后逐层增加的方式配风;BC、DE辅助风门开度<40%;OFA风门开度<50%的优化配风方式可实现降低NOX排放浓度,还能防止BC、DE配风层周围水冷壁结焦。

我国预燃室旋流煤粉燃烧器研究进展

随着煤炭资源逐渐向集中-分布式能源利用体系方向发展,小规模煤粉工业锅炉系统在能源分布利用中将扮演至关重要的角色,但启停频繁、负荷调节宽泛等实际现状对其快速着火、稳定燃烧提出较高要求,同时燃烧温度低、火焰行程短等特点导致不易实现煤粉高效清洁燃烧,预燃室旋流燃烧器作为其核心燃烧装置是组织煤粉气流着火、稳燃低氮的重要基础。对预燃室旋流燃烧器的早期和目前研究应用进行回顾和论述,总结其共性和异性,随后给出未来发展研究趋势,为预燃室旋流燃烧器的设计开发提供启发思路。研究进展汇总表明:早期预燃室旋流燃烧器以一次风、粉旋流为主,多用于电站锅炉,为我国电力事业初期发展做出重要贡献;目前预燃室旋流燃烧器以二次风旋流为主,多用于煤粉工业锅炉,主要分类有钝体、分级、逆喷等结构特点,分别从强化回流、分级燃烧、逆向射流燃烧方面进行研究,具备一定高效低氮燃烧效果,为煤粉工业锅炉快速发展奠定基础;最后针对预燃室旋流燃烧器未来研究趋势提出粗细颗粒分离燃烧、预燃室结构形状、颗粒预燃室内停留时间3个方面研究内容,以促进煤粉工业锅炉强化高效低氮燃烧、拓宽负荷调节范围与提升煤种适用性。

末级过热器壁温超限分析

湖北华电襄樊发电有限公司600MW超临界锅炉自投产后，末级过热器管壁温度在锅炉高负荷运行时经常超过报警温度，最高达到620℃以上。采取了调整SOFA燃烧器的水平摆角、上下摆角以及风门开度等措施后，在锅炉满负荷运行时，末级过热器壁温可控制在允许壁温600℃以下。

600MW超超临界墙式切圆锅炉燃烧过程数值模拟

借助计算流体力学软件Fluent,选择合理的数学模型,对一台600 MW超超临界墙式布置切圆燃烧锅炉进行数值模拟,着重研究了墙式切圆锅炉炉内空气动力场,温度场,组分场和不同SOFA(分离燃尽风)风率对墙式切圆燃烧锅炉NOx生成及烟气成分特性的影响。结果表明:炉内切圆形成完整,炉内充满度较好,但切圆形成过大,近壁面温度过高,结渣倾向明显。此结论与实验台上烟雾示踪实验所得结论相符,证明了模拟的可靠性。随着SOFA风率的增加,主燃区氧浓度降低,主燃区NOx生成量减少,在SOFA风率过高条件下,会使燃烧后期NOx生成大大增加,整体NOx排放并不一定低。因此,需要合理优化SOFA风率。