利用火焰推举距离判定燃煤锅炉低负荷稳燃性能的研究

为研究低负荷工况下锅炉的稳燃能力,定义了火焰推举距离,即以900℃的温度作为火焰边界,以火焰边界与燃烧器出口之间的距离作为火焰推举距离。采用ANSYS Fluent模拟软件对某电厂350 MW前后墙对冲锅炉内的燃烧状况进行模拟,并根据试验确定了该锅炉的最低发电负荷为24. 8%时,火焰推举距离的极限值为3. 15 m。进一步分析了煤种、煤粉粒径、一次风量、二次风量、二次风温度、再循环烟气量和燃烧器燃烧方式等因素对火焰推举距离的影响,研究表明:减小煤粉粒径、减少一次风量、关闭再循环烟气量和燃烧器对冲燃烧方式,这四种因素能显著地减小火焰推举距离。最后综合这四个有利因素,将煤粉粒径减小至5. 6×10^-5m,通过磨煤机和燃烧器的阀门调节把一次风量降低至60%的风量,关闭再循环烟气挡板,采用上层燃烧器冲燃烧方式,能够将该锅炉的发电负荷降低至7. 39%的最低负荷,并保持安全稳定运行。

掺氢天然气喷射火燃烧特性实验研究

能源结构转型初期,天然气管道掺氢是一种有效的输氢方式,然而掺氢会提高气体活跃性,在管道泄漏的情况下增加火灾风险。在压力200~800 Pa和掺氢比0~50%条件下开展了掺氢天然气水平喷射火实验研究,以预测和评估其潜在的火灾风险。实验结果表明:掺氢后火焰温度升高,最大温差为113℃;在高压下当掺氢比>10%时,火焰温度分布发生明显变化;火焰的推举距离随压力增加而增大,随掺氢比增加而减小;当高压下掺氢比<10%时,掺氢对火焰尺寸影响较小,当掺氢比增加到50%时,火焰长度的最大降幅为13.7%。此外,提出了掺氢天然气火焰长度无量纲预测模型。研究结果可为掺氢天然气管道事故后果及火灾风险评估提供必要的数据支持和理论基础。