R0110重型燃气轮机燃烧室污染排放性能研究

我国研发的R0110重型燃气轮机采用干式低污染燃烧室设计。燃烧室具有2种工作模式,为检验其排放性能,在低压模拟条件下针对模式I进行了单管试验。结果表明,在整个负荷范围内,NOx排放均远远超标;CO在负荷≥0.7后均满足设计要求;当参照GE公司DLN燃烧室的设计特点降低值班燃料比例后,NOx反而增加。分析认为,NOx超标的原因主要是预混燃料比例偏低,预混均匀性相对不足,燃烧区过量空气系数的设计不合理,致使燃烧温度偏高。值班燃料的负面影响是由于原始设计使局部形成了富燃料燃烧的状态。针对以上问题,提出了进一步改善燃烧室的污染排放特性的措施建议。

干式低NO_x燃气轮机燃烧室的燃料/空气预混均匀性问题分析

干式低NOx(dry low NOx,DLN)燃烧技术的关键是在控制燃烧室主燃区总燃料/空气当量比的前提下,实现燃料/空气的均匀预混。国际上先进DLN燃烧室的研发都在预混均匀性问题上花费了很大精力,而我国对此问题的重视程度还不够。因此该文通过总结典型DLN燃烧室燃料/空气的预混方式,归纳出了在燃烧室中实现均匀预混的基本原则和方法。如气体燃料供应要采用将燃料导管伸入空气流道中,并通过小孔提供较多燃料喷射点的方式。燃料导管的位置一般视空气旋流器的位置而定,并应留有足够长的预混段。燃料应按与空气流动垂直的方向喷射,并要有较高的射流动量和适当的穿透深度。进而以此为依据分析了我国首台自主研发的重型燃气轮机R0110的DLN燃烧室在燃料/空气预混均匀性方面存在的问题并指出了改进的方向。

DLN燃烧室的燃料-空气预混均匀性研究

参照国产燃机DLN燃烧室的燃料-空气预混机构,模化设计了相应的试验装置,并在冷态条件下,测量了燃料-空气的预混预均匀性,发现无论在径向还是周向的燃料分空间布都极不均匀,这对控制燃烧时的NOx排放显然是十分不利的。为此,本文进一步分析了影响预混均匀性的各种因素,指出该燃烧室的预混不均的主要原因是燃料-空气射流动量比偏小,预混长度短和燃料径向喷射不匀,并通过实验验证了上述分析,提出了改进的措施和方向。

燃气轮机NO_x排放控制技术

介绍降低电站燃气轮机NOx排放的主要技术,对注水/蒸汽、干式低NOx燃烧和选择性催化还原(SCR)3种控制NOx排放技术进行讨论,指出它们的优缺点和适用范围。分析认为,干式低NOx燃烧技术(DLN)是目前燃用天然气的燃机应优先采用的降低NOx排放的技术,但是干式低NOx燃烧器面临燃烧不稳定的困扰,燃烧稳定的区间很窄,采用该技术后燃机的调峰范围变小。

9F级燃气轮机主要控制系统分析

GE公司的9F级燃气轮机是目前国内新建联合循环机组中燃机的主力机型,其控制系统采用GE公司配套的新一代燃机控制系统MARKVI。对燃机的主要控制功能进行了分析和研究,包括转速/负荷控制系统、温度控制系统以及干式低NO燃烧控制系统等。可为今后燃机的调试、运行和维护提供参考。

DLN燃烧系统运行维护特点

随着DLN燃烧系统普遍应用于燃气轮机来降低NOx的排放,有必要了解和掌握其运行维护的特点,以提高其运行可靠性和可用率。本文根据DLN燃烧技术降低NOx排放的机理,分析了DLN燃烧系统运行窗口狭窄的原因,以及常见的运行问题,探讨通过DLN调整来避免这些问题的产生;另外还分析了几个关键变送器对DLN燃烧系统运行温控线及燃料分配比例的影响;指出了DLN燃烧系统多喷嘴燃烧器排气孔易被堵塞和沾污的特点,了解和掌握这些特点有助于指导DLN燃烧系统的运行维护。

V94.3A燃气轮机的技术分析

重点对V94.3A燃气轮机本体结构以及燃烧、冷却原理进行分析,通过对本体主要结构设计特点的介绍,进一步认识联合循环用燃气轮机设计特点和工作方式。

9E燃气轮机DLN 1.0燃烧系统预混切换过程熄火跳闸故障的分析与处理

介绍了某电厂PG9171E型燃气轮机DLN 1.0燃烧系统燃烧调整的背景和长期高负荷贫贫燃烧模式运行的危害;对采用DLN 1.0燃烧系统后在某次升负荷预混切换过程中一区燃烧模式回切及熄火跳闸故障进行了分析,并提出了相应的改进措施。

V94.3A燃气轮机DLN混合型燃烧器的低NO_x排放特性

介绍了Siemens公司生产的V94.3A 350 MW单轴燃气蒸汽联合循环机组采用的由24个干式低NOx(DLN)混合型燃烧器组成的环形燃烧系统,它具有低NOx质量浓度、低CO体积分数、低压降和高运行灵活性等特点,该系统采用扩散燃烧模式和预混燃烧模式,并且通过这两种模式间的切换来实现低NOx的排放。

高温微尘SCR一体化技术在水泥窑的成功应用

以登电水泥1000t/d新型干法炉窑高温微尘SCR一体化技术的成功应用为例,介绍该项技术的技术原理、设计方案、实施效果,并对方案的应用技术经济性做出分析。该文对今后同类新型干法炉窑的氮氧化物超低排放改造及该技术在大型水泥炉窑上的推广具有积极的参考和借鉴作用。

高温微尘SCR一体化技术在5000t/d水泥窑的应用

以华润水泥(长治)5 000t/d新型干法炉窑高温微尘SCR一体化技术的成功应用为例,介绍该项技术的技术原理、设计方案、实施效果,并对方案的应用技术经济性做出分析。对今后同类新型干法炉窑的氮氧化物(NOx)超低排放改造及该技术在大型水泥炉窑上的推广具有积极的参考和借鉴作用。

DLN燃烧室污染排放估算方法的分析

NOx/CO污染物排放预测是重型燃气轮机低污染(DLN)燃烧室设计技术的重要环节,预测的准确性取决于估算式是否合理适用。为此,对已有估算式的适用性进行了分析,预测我国第一台自主设计的R0110重型燃气轮机燃烧室的污染排放性能,并与试验数据进行对比。结果表明,现有估算式大多不适用,相对可用式只能给出数量级相当的结果;主要原因一是公式对燃烧区温度较为敏感;二是这些公式不能体现现代低污染燃烧室的结构特点,亟需进一步研究和改进。

燃料分配方式对微燃机燃烧室燃烧性能影响

提出了一种喷口位置可变采用燃料多点喷射的干式低排放(DLE)微型燃气轮机燃烧室,为了获得值班级与主燃级之间燃料分配方式对燃烧性能的影响,对该燃烧室在不同分配方式下的燃烧性能进行了实验测试与数值模拟。结果表明:燃料喷口位置改变对污染物排放影响不显著;燃料分配方式的改变对温度场和污染物的生成特性有影响,随着两级燃料分配比例的增大,NOx排放量呈现先减少后增加的趋势,存在一个最佳的燃料分配比例使NOx排放最低;燃烧室内存在明显的中心回流区(PRZ),便于点火及火焰传播;热力型NOx的生成量与温度高于1 950 K的区域大小和最高燃气温度有直接关系。所设计的燃烧室在以天然气为燃料的所有工况下NOx排放都可降低到50 mg/m^3以下,达到了低污染燃烧室排放标准(小于50 mg/m^3)。