∏型布置切圆燃烧锅炉超大型化发展的一些动向及分析展望——介绍一种新的单炉膛双切圆燃烧方式

通过对国外切圆燃烧锅炉超大型化后炉型发展的分析，指出燃烧器布置由简单的四角切圆变化到无双面水冷壁型的单炉膛双切圆布置是一明显的发展趋势。阐述单炉膛双切圆燃烧锅炉解决烟温偏差的理论构想，分析其对大型化锅炉燃烧贫煤的适应性，并对单炉膛双切圆燃烧系统若干问题进行了讨论，认为600MW燃贫煤锅炉应优先考虑采用单炉膛双切圆燃烧这一方式。

单炉膛双切圆锅炉炉内空气动力场的数值模拟

采用计算流体力学软件PHOENICS,选择合理的数学模型,对某一台单炉膛双切圆锅炉炉内的空气动力场进行数值模拟研究,着重研究了下、中、上层燃烧器区域喷口截面上的速度矢量分布。计算结果表明:由于燃烧器布置在前后墙,使得燃烧器喷口连线成矩形,从而使得炉内气流流场均为椭圆形,且椭圆的长轴沿炉膛高度方向不断变化;在燃烧器区域的中下部,Y方向的气流旋转直径沿炉膛高度方向减小,两侧墙处的气流贴壁现象沿炉膛高度方向逐渐消失;但沿炉膛高度方向在燃烧器喷口截面前后墙处,均有气流刷壁现象存在,从而在热态运行时,在前后墙处易出现高温腐蚀和水冷壁结渣现象;炉内左右旋转气流的速度分布对称度较好。改变燃烧器投运方式,上部燃烧器区域的气相流速度分布规律有所不同,炉内热负荷分布情况也不同,相比较而言,原始投运方式较优。

1000MW超超临界单炉膛双切圆锅炉水冷壁贴壁气氛影响因素

为了研究影响单炉膛双切圆锅炉水冷壁贴壁气氛变化的因素,以某电厂超超临界1000 MW燃煤机组单炉膛双切圆燃烧方式锅炉为研究对象,基于现场试验,通过测量不同负荷和不同运行参数下锅炉水冷壁近壁区烟气成分(O_(2)、CO和H_(2)S),研究机组负荷、运行氧量、分离燃尽风风量、煤粉细度等因素对水冷壁贴壁气氛中O_(2)、CO和H_(2)S体积分数的影响。结果表明,热角位置(2、3、5、8号角)还原性气氛较强,中高负荷下,热角位置O_(2)体积分数基本为0,CO体积分数超过50000×10^(-6),热角位置发生高温腐蚀的可能性大;低负荷下,热角位置可测量到不同浓度的O_(2),CO体积分数降低到30000×10^(-6),仅有局部位置存在高温腐蚀的可能;随着炉膛高度的增大,贴壁气氛的还原性逐渐增强,第3层热角位置贴壁气氛还原性最强;机组负荷越高,贴壁还原性气氛越强,负荷由50%BRL向75%BRL转变过程中,热角位置贴壁气氛中O_(2)体积分数迅速下降,CO体积分数迅速升高,还原性气氛急剧增强;适当提高运行氧量,减少燃尽风量,可以提高主燃区的过剩空气系数,贴壁气氛中CO体积分数下降,还原性强度减弱;降低煤粉细度,有利于煤粉的着火和燃烧,贴壁气氛中CO体积分数下降,可在一定程度上减弱贴壁气氛的还原性强度。燃烧调整可以缓解贴壁气氛还原性强度,并不能从根本上解决高温腐蚀问题。

1000 MW超超临界单炉膛双切圆锅炉汽温提升优化研究

以某电厂1000 MW单炉膛双切圆锅炉为例,研究主、再热汽温偏低问题,通过对在水冷壁、分隔屏、高温过热器、高温再热器四个位置的超温问题的研究和分析,找出提升锅炉汽温的方法。通过改造各位置的节流圈直径,超温问题得到解决,主、再热汽温基本达到设计,有效提高了机组运行效率以及安全性。

双切圆燃烧方式锅炉过热器热偏差分析

介绍了某3 102t/h锅炉设备及系统概况。根据过热器系统运行时蒸汽温度、受热面金属壁温分布、各级过热器减温水用量对过热器存在的热偏差进行说明,并从锅炉燃烧方式、过热器受热面布置、过热器出口系统管道布置等方面分析了存在热偏差的原因,提出了改造建议。实践表明:改造后过热器各分支总温升偏差由39.2K降低到14.6K。

超大容量超超临界锅炉的发展趋势

介绍了国际上超临界和超超临界技术的发展历程 ,分析了超临界和超超临界技术发展过程中出现的主要问题及其发展趋势。在分析与比较超临界和超超临界锅炉关键技术的基础上 ,指出了我国超大容量超超临界锅炉技术的发展方向。表 1参

切向燃烧锅炉超大型化后的选型

在分析切向燃烧锅炉超大型化所面临的燃烧问题基础上,提出了切向燃烧锅炉两种发展趋势:塔式和单炉膛双切圆布置。通过比较我国2台典型百万千瓦等级切向燃烧锅炉,分析了两种技术的优缺点,供我国百万机组的选型参考。

1000MW双切圆锅炉低氮同轴燃烧系统的模拟分析

以某电厂1 000 MW单炉膛双切圆锅炉为例,分析了炉膛内低氮同轴燃烧系统的流场特性。得到了单炉膛双切圆炉膛内温度、速度等物理量分布,得到了CFS(偏置风)、SOFA(分离燃尽风)对锅炉结渣性、烟温偏差、NO排放等的影响。结果表明:双切圆燃烧方式的烟速偏差小于单切圆燃烧方式;炉膛按温度分热角和冷角;受冷角布置的影响,适中的CFS风速才能形成"风包煤"特性,防止结渣;SOFA反切使受热面热偏差减小,火焰中心上移,NO浓度逐渐增大;SOFA摆角位置应根据受热面安全性、煤质特性、NO排放综合考虑。