探究燃尽风对墙式对冲锅炉主再热汽温的影响

本文探究了燃尽风对墙式对冲燃烧锅炉主再热汽温的影响。关小燃尽风燃烧器拉杆,可以提高该区域的整体壁温,反之亦然。利用这一规律,可以有效调节主汽温度和再热汽温。

燃烧调整对NO_x排放及锅炉效率的影响

为控制NOx排放,在1 025 t/h锅炉上进行了燃烧调整试验。通过改变氧量、上三次风、燃尽风以及二次风配风方式等因素,研究不同工况下NOx浓度及锅炉效率变化规律。试验表明,不同氧量工况下炉内火焰平均温度基本不变,随氧量增加,燃料型NOx急剧增加,锅炉效率升高;随上三次风比例增加,NOx和锅炉效率都下降;随着燃尽风挡板开度增大,炉内火焰平均温度下降,NOx排放浓度下降,锅炉效率变化较小;不同配风方式下,束腰型配风工况的锅炉效率最高,NOx排放量最低,均匀配风工况下NOx排放浓度增加了14.20%。在保持一定锅炉效率的前提下,燃烧调整可以降低NOx排放浓度10%～20%。

高炉煤气/煤粉混烧锅炉燃尽风优化数值模拟

针对某300 MW高炉煤气/煤粉混烧锅炉,基于Fluent数值模拟软件,对二次风中3种燃尽风配比(19.4%,25%,40%)下的炉内燃烧过程进行数值模拟。计算结果表明:燃尽风配比的增加会造成下层高炉煤气的不完全燃烧,炉膛温度明显降低,同时NO生成量也会显著减少。3种工况下炉内最高温度均出现在燃烧器上部区域,温度分布与各组分浓度分布成对应关系,高温区对应着CO高浓度区和CO2,O2低浓度区。工程实践表明,数值计算结果与实际运行数据吻合良好。

200MW锅炉空气分级低NO_x燃烧改造实验研究

针对北京地区某电厂200MW燃烟煤机组进行低NOx燃烧系统改造,采用了燃尽风(OFA)与水平浓淡低NOx燃烧器相结合的立体分级燃烧低NOx燃烧系统。改造后氮氧化物(NOx)排放浓度有明显改善,采取均等配风方式时,下降幅度达45%～60%;采取合适的燃尽风喷口水平摆动角度,可有效缓解炉膛出口烟温偏差,偏差可控制在50℃范围内;在NOx排放量得到明显改善的同时,锅炉效率提高1%左右。改造后任一工况下的NOx排放浓度均低于400mg/m3,同时为尾部烟气脱硝(SCR)装置提供更为经济的入口条件。

偏转二次风系统600MW燃煤锅炉NO_x排放特性及数值模拟

某 6 0 0MW四角切圆燃烧锅炉 ,采用顶部燃尽风系统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风反切消旋 ,在炉膛截面水平方向和炉膛高度方向形成分级燃烧 .运行结果表明 ,该燃烧器布置方式能抑制炉内结渣 ,减轻炉膛出口扭转残余并能降低NOx 排放量 .通过工况试验 ,将锅炉的氮氧化物排放水平降低到国家标准限定值以下 .采用数值计算对该炉炉内流动、传热。

600 MW机组锅炉水平烟道气流特性试验

以某厂600MW四角切圆燃烧锅炉为原型建立试验台,在1∶20的模型上对炉膛上部、屏区烟道的气流流动进行了冷态试验研究,测量了锅炉水平烟道的速度偏差,得出不同工况下水平烟道流场的分布情况,分析了屏区气流偏差形成的原因,得出四角切圆锅炉出口气流的残余旋转是造成锅炉屏区气流偏差的主要原因,为降低炉内气流偏差提供了理论依据.

拱上燃尽风入射角度对W火焰锅炉气固流动特性的影响

以一台660 MW机组的FW型W火焰锅炉为研究对象,提出了拱上布置燃尽风(OFA)技术及配套高效燃烧措施。建立了1:15气固两相冷态试验台,采用三维激光相位多普勒分析仪研究了OFA入射角度对炉内气固两相的平均速度、脉动速度、颗粒体积流量以及颗粒平均粒径等气固两相流动特性参数的影响。随着OFA入射角度的增加,浓煤粉气流的射流深度有所减小,固相颗粒在下炉膛的停留时间缩短。OFA气流穿透深度随入射角度增加呈先升高后降低的趋势。当入射角度为20°时,OFA气流在水平和竖直方向上的气固两相速度和脉动速度均衰减较慢,而且OFA气流与拱下回流区互不影响,能够与上行气流充分且剧烈的混合。对于拱上布置OFA,认为入射角度为20°较合适。

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。

三次风反切解决高温对流受热面温度偏差的试验研究

某电厂200MW机组的冷、热态试验结果表明:高温对流受热面的烟气温度偏差是由速度偏差引起的,而水平烟道中的烟速不均是由于炉膛出口的残余扭转引起的,消除和削弱炉膛出口的残余扭转就应使炉内气流的旋转强度减弱。因此,在冷态模化试验台上进行了三次风反切的试验研究,结果发现:通过三次风反切,能够削弱炉膛出口的扭转残余,在水平烟道中形成一个较为均匀的速度分布,且对炉内空气动力结构无明显影响,这对机组的安全经济运行起促进作用。

旋流燃烧器外二次风对速度场影响的数值模拟

旋流煤粉燃烧器的气流组织情况对锅炉的稳定燃烧与安全运行都具有重要的影响。通过建立物理和数学模型,对某电厂采用的中心给粉型旋流煤粉燃烧器进行了数值模拟研究,通过调整外二次风叶片角度和是否开启外二次风,得到不同运行工况下的速度流场和速度矢量分布,经分析各计算结果,得出各参量对流场的影响规律。

大容量燃煤锅炉低氮燃烧与脱硝系统优化运行浅析

采用炉内低氮燃烧和烟气脱硝是降低燃煤锅炉烟气中氮氧化物的主要手段。低氮燃烧的空气分级技术在降低氮氧化物的同时对锅炉效率有不利的影响,采用电力科学研究院锅炉性能测试试验的数据,通过对采用低氮燃烧技术降低氮氧化物供电煤耗的成本增加和采用脱硝技术降低氮氧化物还原剂成本的增加对比分析,总结出低氮燃烧和脱硝系统相互配合优化运行的基本方法。在保证燃煤锅炉达标排放的同时,最大化地实现了锅炉的经济运行。

超超临界1000 MW机组锅炉燃尽风对炉膛内燃烧及NO_(x)生成特性的影响

针对1台650℃等级超超临界1 000 MW机组旋流对冲锅炉的炉内低氮燃烧问题,建立三维计算流体力学数值模拟,探究其在燃尽风变化的情况下,炉膛内流动、燃烧与传热变化以及燃尽风率对烟气中NO_(x)体积分数的影响。结果表明:设置错位燃尽风,并将前墙低位燃尽风向下15°喷入炉膛有利于降低NO_(x)体积分数,提高燃尽率;较低燃尽风率会造成炉内主燃区温度高、范围大,受热面与炉内高温区距离减小;炉膛出口NO_(x)体积分数随燃尽风率增加呈现先下降再升高的变化规律,最佳燃尽风率约为33.9%。

空气垂直分级低氮燃烧调整试验研究

通过试验定量分析了300MW垂直分级燃烧锅炉NOx排放控制中燃料氮的转化,分离燃尽风的布置、燃尽风比例、炉膛过量空气系数、NOx脱除率等参数的关联变化量和变化趋势,给出了垂直分级低氮燃烧中控制量优化调整策略。

600 MW四角切圆锅炉分级燃烧数值模拟与试验研究

针对某电厂600 MW四角切圆锅炉炉膛出口NOx含量高的问题,采用了两级空气分级燃烧技术,并对燃烧特性进行模拟优化与现场试验。结果表明:两级空气分级对燃尽区氧量造成了明显的影响;对锅炉进行燃烧优化调整后,锅炉效率没有降低,飞灰和炉渣含碳量没有增加,烟气在炉膛上部可以较为均匀地混合。

墙式对冲锅炉燃尽风布置对锅炉性能及安全性影响的数值模拟研究

燃尽风作为降低火力发电厂NO_x排放量的有效手段已被广泛采用,其布置会影响锅炉效率、过热器传热等。本文通过数值模拟计算方法,研究了燃尽风喷口数量、风速等参数对锅炉性能及安全性的影响,为墙式对冲煤粉锅炉燃尽风合理布置提供了理论依据。

不同燃尽风率下炉内NO_x生成特性空间分布研究

运用CFD软件模拟不同燃尽风率下炉内NOx生成特性,根据相应的煤质选择了合适的NOx模型,模拟的结果能够较好地与改造前后的实测数据吻合,验证了模型的准确性。在该数值模型的基础上,针对不同燃尽风率的模拟结果进行分析,阐述NOx的生成特性在不同燃尽风率下的变化。结果表明,空间分布法能够详细地描述炉内燃烧状况及NOx生成。燃尽风率的变化对挥发分的析出影响较小。高燃尽风率使得主燃区缺氧程度加深,焦炭的燃尽会被推迟,主燃区还原性气氛得到增强,主燃区燃料型和热力型NOx的生成速率均有所下降,NOx浓度得以降低。但主燃区剩余未完全燃烧物质及焦炭推迟燃尽使得在燃尽区有更多HCN被氧化产生燃料型NOx,使得最高燃尽风率下炉膛出口的NOx浓度不一定达到最低。控制出口NOx的浓度主要是根据煤质合理选择燃尽风率,控制主燃区燃料型NOx的生成和燃尽区燃料型NOx的反弹。

燃烧器对冲布置330MW煤粉炉配风数值研究

针对燃烧器对冲布置的330MW煤粉锅炉炉膛内的低氮燃烧问题,建立了三维物理计算模型,采用数值模拟的方法,研究其在180 MW负荷条件下,主燃区风量配比和燃尽层风量占比对NO_x生成的影响规律.模拟结果显示:当主燃区A,D层风量配比α_A/α_D和M,N层燃尽层风量占比β增大时,NO_x的生成趋势线不是线性单调变化的,而是具有最优工况.在本文所给出的计算条件下的最优工况参数是:M,N层燃尽层风量占比为24%,主燃区A,D层风量配比为0.78/0.8.此工况对比之前工况NO_x生成量降低了约20%.

探究燃尽风对主再热汽温的影响

本文探究了燃尽风挡板开度对四角切圆锅炉主再热汽温的影响。对于有6层燃尽风燃烧器的典型锅炉,开大下三层燃尽风开度,有利于调节主汽温度;开大上三层燃尽风开度,有利于调节再热气温。

空气分级燃烧技术中两级燃尽风技术试验研究

本文以神木烟煤和阳泉贫煤为试验对象,在一维火焰炉上对其进行了空气分级燃烧技术模拟试验研究。试验结果表明,与通常的空气分级技术相比较,燃尽风分两股送入炉内不仅能有效降低NOx的排放量,还能很好的降低飞灰可燃物含量,取得更佳的脱硝效果和燃尽效果。

四角切圆锅炉变CCOFA与SOFA配比下燃烧特性数值模拟

针对某电厂660 MW四角切圆煤粉锅炉NOx排放高的问题,进行了增加分离燃尽风(separated overfire air,SOFA)的低氮改造。利用ANSYS FLUENT14.0软件进行了低氮改造后不同紧凑燃尽风(close-coupled overfire air,CCOFA)与SOFA配比下燃烧特性的数值模拟,研究了炉膛速度场、温度场、组分场和污染物分布的规律。主要结论如下:第一,炉内最高温度出现在CCOFA与SOFA配比为64∶112(风量单位为kg/s,下同)。第二,CCOFA与SOFA配比为64∶112时,炉膛出口温度最高,为1 537.2 K;当CCOFA与SOFA配比为56∶120时,炉膛出口温度最低,为1 511.1 K。第三,随着SOFA风量减小,炉膛出口NOx的质量浓度逐渐降低,在CCOFA与SOFA配比为64∶112时,炉膛出口NOx的质量浓度达到最小值为221.75 mg/m3(标准状况下),建议在实际运行中维持CCOFA与SOFA配比为64∶112。