浅谈对冲炉旋流燃烧器二次风量测量装置试验、安装及应用

本文介绍了对冲锅炉HALF-PAX燃烧器旋流二次风精准测量装置的安装技术并依据试验结果对燃烧器进行优化调节,一定程度改善了炉内燃烧情况;同时我们通过试验时发现同层燃烧器二次风量分配特性较差,无法精确调节使同层燃烧器二次风进风均匀。

600MW旋流燃烧器燃烧过程数值模拟

本文研究在不同工况下某单只600 MW旋流燃烧器的炉内燃烧特性。使用Solidworks进行建模,通过Fluent15.0用数值模拟的方法,研究在不同内二次风旋流强度下的燃烧特点。动力学参数经过试验确定,并且通过现有工况验证,以此来得到炉内的研究结果:速度场、烟气温度场等。本文对旋流燃烧对冲锅炉的运行工作起到了一定的指导作用。

600 MW机组旋流对冲燃烧锅炉在变煤质工况下的燃烧优化模拟

针对某电厂一台600 MW机组旋流对冲燃烧锅炉燃用4种不同热值混煤,采用Fluent软件对该锅炉的燃烧特性进行研究,并在此基础上进行燃烧优化调整。模拟结果表明:混煤燃烧炉内速度场和温度场分布较为对称;总二次风风量不变时,内二次风比例过大或过小均会使NO_x排放质量浓度偏大;特定的内二次风比例下,存在最优的外二次风旋流角度,模拟显示30°为最优的外二次风旋流角度;随着燃用煤平均热值增大,NO_x排放质量浓度逐渐增大,平均热值超过25 122 kJ/kg的入炉煤不适宜在该炉燃用。本文的研究结果可为同类型前后墙对冲锅炉掺烧不同热值煤时的燃烧优化提供参考。

我国预燃室旋流煤粉燃烧器研究进展

随着煤炭资源逐渐向集中-分布式能源利用体系方向发展,小规模煤粉工业锅炉系统在能源分布利用中将扮演至关重要的角色,但启停频繁、负荷调节宽泛等实际现状对其快速着火、稳定燃烧提出较高要求,同时燃烧温度低、火焰行程短等特点导致不易实现煤粉高效清洁燃烧,预燃室旋流燃烧器作为其核心燃烧装置是组织煤粉气流着火、稳燃低氮的重要基础。对预燃室旋流燃烧器的早期和目前研究应用进行回顾和论述,总结其共性和异性,随后给出未来发展研究趋势,为预燃室旋流燃烧器的设计开发提供启发思路。研究进展汇总表明:早期预燃室旋流燃烧器以一次风、粉旋流为主,多用于电站锅炉,为我国电力事业初期发展做出重要贡献;目前预燃室旋流燃烧器以二次风旋流为主,多用于煤粉工业锅炉,主要分类有钝体、分级、逆喷等结构特点,分别从强化回流、分级燃烧、逆向射流燃烧方面进行研究,具备一定高效低氮燃烧效果,为煤粉工业锅炉快速发展奠定基础;最后针对预燃室旋流燃烧器未来研究趋势提出粗细颗粒分离燃烧、预燃室结构形状、颗粒预燃室内停留时间3个方面研究内容,以促进煤粉工业锅炉强化高效低氮燃烧、拓宽负荷调节范围与提升煤种适用性。

600 MW超临界对冲锅炉燃烧优化调整试验

针对某600 MW超临界对冲锅炉在运行中出现的飞灰、大渣含碳量高、垂直水冷壁超温等问题进行调整试验。从制粉系统、运行氧量、配风方式、燃烧器调整等方面对锅炉进行优化调整,发现影响锅炉灰渣含碳量高、水冷壁超温的因素主要有一次风速偏差、煤粉细度、运行氧量、二次风配风方式、内二次风旋流强度。建议运行中将磨煤机动态分离器转速控制在130 r/min左右,二次风采用正塔配风方式,燃烧器内二次叶片开度控制在50°。随着运行氧量的增加,飞灰、大渣含碳量明显降低,550 MW工况下建议表盘氧量维持3.3%左右。研究结果可为同类型机组优化运行提供借鉴。

新型窑炉燃烧器的数值模拟与实验研究

基于两相流随机分离模型和流场组织原理,设计了一种新型窑炉燃烧器。气相模型采用Eulerian方法、煤粒相采用Lagrangian方法,对新型窑炉燃烧器流场特性进行数值模拟,研究燃烧器结构、煤粉粒子粒径、配风比对燃烧器温度场、速度场、碳氧化物、燃烧效率的影响。结果表明,煤粉粒径的增大使炉膛温度场升高,但过小的煤粉粒径也会使温度得到加强;二次风采用旋流喷入,强化了气相流的混合效果;同时三次直流风有效地防止炉壁的高温腐蚀和降低了壁面的结渣。对设计的新型窑炉燃烧器进行热态温度场实验研究,实验结果与仿真结果吻合。

350MW机组锅炉掺烧准东煤结渣问题分析

准东五彩湾煤属于极易着火、极易燃尽,燃烧性能优异的煤种,但该煤种煤灰中钠与钙含量均较高,具有严重的结渣、沾污特性。对此,以准东五彩湾电厂2号机组为研究对象,采用数值模拟方法对前后墙对冲、旋流燃烧器锅炉掺烧准东煤的炉内温度场和煤粉颗粒流动等进行分析研究。结果表明,锅炉后墙燃烧器的外二次风旋流强度过大,引起后墙水冷壁附近烟气温度过高,炉内热气流作用引发D层燃烧器煤粉气流贴墙,导致后墙结渣严重,影响掺烧准东煤锅炉的安全与经济运行。建议在掺烧准东煤过程中,根据实际情况进行负荷扰动,或间歇性从底层A/B磨煤机掺入低钠煤,以减轻结渣。

炭黑尾气燃烧炉污染物排放特性的数值模拟研究

炭黑生产过程中副产的炭黑尾气具有低热值,高水分特点,在燃烧利用过程中存在污染物排放超标问题。研究基于商业仿真软件平台,耦合高精度湍流模型、小火焰面燃烧模型对尾气燃烧炉不同二次风旋向和旋流角度的运行工况进行数值模拟,开展污染物排放特性研究,探索尾气炉低污染燃烧模式。模拟结果表明:适当降低二次风旋流角可以降低污染物排放;一次风与二次风旋流方向为反向时可降低污染物排放。研究结果为炭黑尾气燃烧设备的运行和改造提供了参考依据。

基于三维物质点法的清洁煤燃烧时锅炉结渣特性模拟研究

作为煤炭需求大国,为更加有效清洁的利用煤炭资源,提高电厂安全运行效益和发电效率。采用三维物质点法,利用Mathematica构建包含锅炉、风、煤粉的三维物质点模型,并针对飞灰与锅炉壁的粘附过程,针对不同内/外二次风旋流强度与煤粉颗粒粘附数目的关系进行仿真模拟,注重分析个中机理,为锅炉改造、煤粉使用提供理论依据。