二次风配比对炉内高温腐蚀影响的研究

为了研究不同锅炉负荷下,改变炉膛内不同高度O_(2)含量对水冷壁硫化物型高温腐蚀的影响,对1台660 MW FW型式的W型火焰锅炉建立了模型,在3种负荷条件下分别以3种典型二次风配比作为边界条件模拟了煤粉燃烧过程。

二次风配比和旋流强度对预热解式低氮旋流燃烧器性能影响的数值模拟

目前我国工业锅炉保有量超60万台,其中燃煤工业锅炉占现役工业锅炉总数的80%以上,并作为主要热力供应设备被广泛应用于生产生活的各领域。燃煤工业锅炉作为我国仅次于火电厂的第二大燃煤型污染源,推进其清洁高效运行、有效节能减排,是实现经济效益、环境效益和社会效益共赢的必然途径。设计了一种预热解式低氮旋流燃烧器,在低氮旋流燃烧器的基础上添加预燃室可实现稳定燃烧,并使煤粉经过预热解后产物送入炉膛燃烧,通过控制热解气氛引导热解气中生成的NO还原成N_(2),控制NO_(x)排放。使用CFD模拟方法研究了内外二次风配比和内二次风旋流强度对预热解式低氮旋流燃烧器燃烧性能及污染物排放特性的影响,通过速度场、温度场和烟气组分分布的多工况对比分析,对燃烧器运行参数的优化提出建议。模拟结果表明:内二次风率增至54%时,内二次风破坏了预燃室内的回流区,使燃烧器无法实现稳定燃烧,该预热解式低氮旋流燃烧器存在一个稳定燃烧的最大内二次风率,约为50%;在保证燃烧稳定的范围内提高二次风率,预燃室内的低氧区域面积增大,内二次风与一次风的混合延迟,NO_(x)排放降低,但高风速使煤粉的停留时间降低,出口截面焦炭燃尽率略降低;内二次风旋流叶片角度减至30°时,预燃室内的环形燃烧区消失,使燃烧器无法实现稳定着火,在30°~45°存在一个燃烧器稳定燃烧的最小内二次风旋流叶片角度;内二次风旋流叶片角度增大,燃烧器出口火焰刚性降低并在轴向上被压缩,炉膛前段温度提高、高温区集中,使焦炭充分燃尽,但炉膛出口截面NO_(x)浓度略有升高。

600 MW超临界“W”火焰锅炉降低脱硝液氨耗量的操作

针对600 MW超临界W火焰锅炉在高标准环保排放要求下,脱硝系统液氨耗量同比增加,迫使各火电机组运营成本增加。如何在保证环保达标排放的情况下,减少液氨耗量,降低生产成本。针对镇雄电厂两台机组在实际运行中通过NOx的生产机理,对运行数据对比分析,多方面分析影响液氨耗量的因素,采取控制氧量、改变一、二次风配比,调整燃尽风量、改变火焰中心等方式,抑制3种类型(热力型NOx、燃料型NOx、快速型NOx)的氮氧化物(NOx)生成量,进而降低SCR入口NOx,最终降低脱硝液氨耗量,提高机组经济性。

900t/d生活垃圾焚烧炉二次风优化数值模拟

针对某台900 t/d高热值垃圾焚烧炉焚烧城市生活垃圾的过程进行数值模拟,利用FLIC和Fluent耦合的方法,研究了前后拱二次风喷入角度和前后拱二次风与烟道二次风配比对炉内垃圾燃烧过程、流场分布、烟气主要组分分布及污染物排放特性规律等影响。结果表明:在相同工况下,垃圾焚烧炉炉内烟气流场、组分浓度和污染物排放量与现场数据相符。前后拱二次风喷入角度分别为67°和47°时,炉内温度分布均匀,对壁面高温腐蚀减弱,第一烟道烟气出口温度达到907℃,炉膛火焰呈中心对称分布,炉内烟气与二次风混合良好,NOx排放为132.5 mg/m^3;燃尽风、前拱、后拱二次风配比为0.38∶0.46∶0.16,炉膛二次风扰动较大,炉膛烟气与氧气混合度高,气相燃烧旺盛,烟气在炉内停留时间延长,可燃组分燃烧充分,温度场集中在炉膛中部,NOx排放减少。

优化二次风布置降低NO_x排放浓度

针对循环流化床锅炉发电机组,通过优化二次风口布置及二次风配比,在避免增加炉外脱硝设备的前提下,NOx排放浓度完全可以满足《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223-2011)要求,节约了设备初投资、降低了运行成本,最终实现了机组减排的目标,为循环流化床锅炉降低NOx排放提供了示范和借鉴作用。

炉排固相和炉膛气相燃烧耦合的MSWI过程模拟

以额定量为800t/d的机械炉排炉型城市固废焚烧过程(municipal solid waste incineration,MSWI)为研究对象,采用炉排固相和炉膛气相燃烧耦合的方法进行数值仿真,在MSWI热值为8350kJ/kg、总风量为75000m^(3)/h、一次风风温为500K、二次风温度300K等某工厂特定的工艺参数条件下,以炉排速度8m/h,一、二次风配比0.91:0.9为基准工况,研究二者对烟气温度、O_(2)和CO_(2)质量分数等关键参数的影响。结果表明:1)当炉排速度从6m/h逐渐增至12m/h时,因挥发分析出速率和焦炭燃烧速率的逐渐降低,使得耗氧量减少,导致炉排固相燃烧后烟气的温度峰值逐渐降低,O_(2)和CO_(2)质量分数平均值分别逐渐增加和降低;进而导致焚烧炉第3烟道出口处的烟气温度、O_(2)和CO_(2)质量分数分别以1.2%~2.5%、1.0%~3.9%和7.8%~9.8%的相对误差波动;2)当一次风占比由0.84逐渐增至0.96时,一次风流量增大使得O_(2)量增多,并且低温风对燃烧反应区域产生冷却效用,导致炉排固相燃烧后烟气温度的峰值逐渐降低,使得O_(2)和CO_(2)质量分数分别逐渐增加和减小,进而,烟气性质的变化和二次风风量的逐渐减少,导致焚烧炉第3烟道出口处的烟气温度、O_(2)和CO_(2)质量分数分别以0.1%~2.6%、0%~58.3%、9.8%~88%的相对误差波动。

300 MW锅炉低NO_(x)燃烧器改造后燃烧优化调整试验研究

某300 MW亚临界参数锅炉低NO_(x)燃烧器改造后,运行中出现一次风管堵塞、两侧汽温及烟温偏差较大、低负荷下再热汽温偏低等问题。同时由于大比例掺烧劣质烟煤,导致以上问题更加突出。采用燃烧调整手段优化运行参数,通过一次风速调平、煤粉细度优化、运行氧量优化、二次风配比优化等试验研究,改造后出现的相关问题得到改善,并结合试验结果提出了合理化运行建议。