利用CCD测量炉膛温度场及NO_x排放特性试验研究

炉膛火焰中的局部高温是NOx排放量升高的重要原因,利用CCD摄像机对炉膛温度进行了测量,测温原理为双色法。在各种不同工况下,对锅炉负荷、过量空气系数、煤种、炉膛温度和燃烧器运行方式等因素同锅炉NOx排放特性之间的关系进行了实验研究。实验结果表明:随着各种影响因素的改变,炉膛温度相应发生变化,NOx排放亦表现为不同的变化规律。CCD能有效地实时监测炉膛温度,诊断局部高温,从而有助于改进燃烧,调节运行工况,有效降低NOx排放。

锅炉炉膛温度场测量技术研究现状与发展趋势探讨

锅炉炉膛温度场测量对锅炉燃烧工况的诊断与运行控制具有重要作用。该文重点阐述当前国内外比较先进的炉膛温度场测量技术的基本原理与研究现状,比较分析这些测温技术的研究进程、技术特点等,并从性价比、应用情况以及发展潜力等方面,探讨总结锅炉炉膛温度场测量技术向非接触式的在线可视化实时监测方向发展,向多维、多参数同时测量方向发展,向可实现三维、可视化、多参数同时测量的火焰辐射图像法发展的主要趋势。

制氢转化炉炉膛温度场研究

以顶烧式制氢转化炉为对象,研究了辐射炉膛内烟气温度的分布规律,利用CFD软件对辐射炉膛温度场进行了数值模拟,并与实际测量数据进行了对比分析,结果表明,燃烧器火焰长度区域烟气温度最高,与炉管壁温最高点一致。炉膛高度的中间段烟气由炉膛四周向中心积聚比较明显,四周烟气温度较低,炉膛中心区域中上部的转化炉管容易出现管壁峰值温度。炉膛烟气出口负压偏大时烟气分布均匀性稍好。在炉底烟道侧壁开孔面积相同,炉底各烟道截面积相等时烟气分布更均匀。

炉膛温度场、速度场、气氛场多参数自感知锅炉CT系统分析

本文基于锅炉CT系统及多源信息融合的燃烧寻优系统进行了综合分析。该系统通过整合锅炉CT系统和多种传感器的数据,利用先进的信息处理技术和优化算法,实现了对燃烧过程的智能化监测和优化控制。通过实时分析燃烧特性和各种传感器数据,系统能够自动调节燃料供给、风量分配和氧量控制等参数,以实现燃烧效率的最大化和环境污染的最小化。本文对系统的原理、应用以及优势进行了详细阐述,探讨了其在工业生产中的重要意义和潜在前景。

燃煤锅炉炉膛断面温度场可视化实验研究

在一台 3 0 0 MW燃煤锅炉上进行了炉膛断面温度场可视化实验研究。采用炉膛燃烧数值模拟程序计算沿炉膛高度平均颗粒容积份额的变化 ,计算出温度场重建所需的辐射参数。由火焰图像重建的炉膛温度场结果表明 ,燃烧器区域之上某一个断面的温度场呈现典型的单峰分布特征 ,且其偏斜情况与电厂运行经验基本一致 ;2 5 0 MW负荷水平下的最高温度比 2 0 0 MW负荷水平下的最高温度高约 80 K;断面温度场可视化结果刷新一次的时间不超过 5 s,满足在线监测的要求。

随机分布控制在炉膛截面温度场中的应用研究

考虑现有的炉膛火焰温度场检测与重建技术,以截面温度场为输出量,实现燃料量控制系统的随机分布控制。依据四角切圆炉膛燃烧的特点,构造截面温度场,然后辨识出基于样条函数的输出概率密度函数动态模型。在随机分布控制理论框架下,进行常规控制和预测控制仿真研究,使截面温度场跟踪给定分布。仿真结果验证了该控制算法的有效性,相比传统锅炉燃烧控制策略不存在大延迟、大惯性问题,有较好的应用前景。

480t/h循环流化床锅炉炉膛燃烧温度场研究

针对百色资源综合利用电厂480t/h CFB锅炉炉膛,建立三维几何模型,利用Fluent软件研究了在不同一、二次风速条件下流化床内温度场分布情况,为优化炉膛燃烧提供参考。

声学法重建温度场

为了对锅炉的燃烧过程进行实时检测,以便控制和优化锅炉的燃烧,选择声波法作为测温方法.由于测温传感器的数目有限,采用迭代法和插值法作为重建算法.通过仿真验证了该算法的可行性.

基于AT的锅炉燃烧温度场重建算法研究

为了监控燃烧状态,实现炉内温度分布的测量,提出了一种基于声学层析成像法(AT)的三层递进式网格化温度场重建算法.该算法在最小二乘法(LSM)确定稀疏网格温度信息的基础上,利用最小二乘支持向量机(LSSVM)建立温度场的细密网格模型,同时为了进一步提高重建精度,LSSVM重建模型的参数通过差分进化算法(DE)进行整定(简称为LLD算法),从而建立整个待测温度场的细致温度描述.通过对东方锅炉厂提供的三种不同类型的温度场进行重建,结果及误差分析表明LLD算法可以对待测燃烧区域温度分布信息进行全局性的描述,能实现温度场的高精度重建.

声学CT算法重建炉内三维温度场的仿真研究

为了实现炉内温度场的实时在线监测,提出了2种声学CT算法:代数重建法(ART)和同步迭代重建法(SIRT).采用2种CT算法分别对炉膛火焰分布的单峰模型、双峰模型和四峰模型进行了温度场重建仿真实验,并对2种算法的仿真结果进行了比较,分析了2种算法的抗噪声能力.结果表明:2种算法均可用于炉膛三维温度场重建且各有优劣,对于燃烧情况复杂的电站锅炉,抗噪声能力更强的SIRT算法具有更好的稳定性.

超超临界百万机组20%负荷深度调峰运行试验研究

可再生能源迅速发展对火电机组深度调峰提出了更高要求,机组调峰性能不仅是影响火电厂经济效益的重要因素,而且对于中国促进能源低碳转型有非常重要的战略意义。充分挖掘煤粉机组的深度调峰潜力与快速变负荷能力,对中国现有的煤粉机组调峰技术进行总结和分析,可为今后煤粉锅炉发电机组深度和灵活调峰技术的研发提供参考。对福建省一电厂1 050 MW超超临界前后墙对冲燃煤机组从100%至20%负荷状态下的运行情况进行了试验研究,在试验过程中记录了锅炉、汽轮机、发电机相关运行参数并进行了分析。结果表明,该锅炉在无投油的情况下,20%负荷稳燃能力良好,为运行深度调峰提供了参考。

加热炉烟气流动及燃烧传热过程的数值模拟研究

采用CFD(Computational Fluid Dynamics)技术对某装置加氢反应进料加热炉内烟气流动、燃烧传热过程进行了全尺寸的模拟和分析,揭示了加氢反应进料加热炉内烟气流动、燃烧传热过程的特性,分析对比了两种燃料气次级喷枪顶部开孔角度对加热炉内烟气流动、火焰形态、炉膛温度场、炉管表面热强度及热效率的影响。模拟计算结果表明:与10°结构相比,5.5°结构下的火焰高度更高,炉墙高温区域发生上移,相同位置炉管的吸热量更大,辐射炉管的整体热效率提高约2%。

煤粉工业锅炉炉膛结焦的影响因素及改进对策

炉膛结焦严重威胁燃煤锅炉运行的的安全稳定运行,某供热热水锅炉燃烧器周围及同水平面后墙侧墙位置结焦现象严重影响锅炉的长期运行并增加安全隐患。通过对结焦情况长期观察,基于煤灰的化学成分对结焦影响的分析,结合燃煤锅炉燃烧结焦的机理,采取优化锅炉运行氧含量、增大内二次风占比、减小煤粉颗粒粒径、优化煤种等措施对不同条件下的结焦现象进行对比分析,以探讨减缓炉膛结焦进程的改进对策。研究发现煤种是影响煤粉工业锅炉燃烧结焦的最主要因素,优化煤粉粒径及配风也有一定影响;通过现场取样对锅炉现用煤粉进行煤质及灰成分对比分析,并根据灰成分进行结渣性判别指标计算,结果表明锅炉燃烧现用煤种的灰熔融性温度较低,煤灰软化温度为1170℃,属于典型的易结焦煤种,结渣性严重。综合分析认为:锅炉燃烧煤种发生改变,煤的灰熔融温度较低是影响煤粉工业锅炉燃烧结焦的最本质因素。为进一步解决现场实际问题,采取破坏煤灰中酸碱比提高硅比,提升煤的灰熔融温度,配合调节煤粉粒径等措施。经调整后的锅炉连续运行时长明显延长,结焦状况得以改善,说明燃烧调整改进对策取得良好的效果。

基于声学与光学相联合的温度场重建技术数值模拟研究

为了获得较为精确的炉膛燃烧二维温度场,达到实时监测炉膛内火焰温度的目的,分别利用光学法与声学法建立温度场重建模型并推导出较为简便的矩阵反演公式,并结合SVD(奇异值分解)算法对炉膛内二维温度场进行重建。数值研究表明:在测量误差均为0.05和0.1时,光学与声学测量方法分别在高温区域与低温区域有较好的重建效果,据此提出了基于层次分析法的声、光联合温度场重建技术,当采用(声、光)联合技术对炉膛单峰对称、单峰偏置和双峰对称温度场进行二维重建时,反演精度较光学法或声学法均提高0.01左右,表明了此种融合方法的可行性和准确性,对炉膛温度场反演具有重要意义。

600MW超临界锅炉深度调峰对燃烧及脱硝影响研究

燃煤机组深度调峰安全稳定运行及氮氧化物排放控制是近年来火电机组试验及研究的一项重点,研究大型机组低负荷运行是必要的。通过对一电厂600 MW超临界前后墙对冲燃煤锅炉深度调峰以及20%低负荷运行进行试验,分析了炉膛内温度变化、 SCR脱硝系统入口温度变化以及20%负荷湿态运行时的关键参数,表明该锅炉在无投油的情况下20%负荷稳燃能力良好,为运行深度调峰提供了参考。

锅炉燃烧的调节

一、燃烧调节的目的和任务 锅炉燃烧工况的好坏无论是对锅炉机组或是整个发电厂运行的安全、经济都有着极大的影响。在安全方面，燃烧过程十分稳定直接关系到锅炉运行的可靠性。例如，燃烧过程不稳定将引起蒸汽参数发生波动；炉膛温度过低将影响燃料的着火和正常燃烧，容易引起水冷壁结渣或烧损设备，并可能增大过热器、再热器的热偏差，造成局部管壁超温或过热爆管事故。燃烧调节适当（燃料完全燃烧、炉膛温度场合热负荷分布均匀）则更是达到安全可靠运行的必要条件，只有锅炉运行工况稳定了，才能保持蒸汽的高参数运行。此外，锅炉燃烧工况的稳定、良好，是采用低氧燃烧的先决条件，采用低氧燃烧，对降低排烟热损失、提高锅炉热效率，减少NOx和SOx的生成都是极为有效的。在经济方面，锅炉燃烧的好坏直接影响锅炉运行的经济性，燃烧过程的经济性要求合理的风、粉配合，一、二次风配比和送、引风配合；此外，还要求保证适当高的炉膛温度。合理的风、粉配合就是要保持最佳的过剩空气系数；合理的送、引风配合就是要保证适当的炉膛负压。无论是在正常稳定工况或是在改变工况运行时，对燃烧调整得当，就可以减少锅炉各项热损失，提高锅炉效率。对于现代火力发电机组，锅炉效率每提高l％，整个机组效率将提高约0.3~0.4％，标准煤耗可下降3~4g/（kW·h）。

数字式火焰电视监测系统研制及应用

介绍了东方锅炉研制的基于双波长理论、采用内窥式成像传感器获取锅炉燃烧火焰图像、通过计算机处理得到炉膛火焰温度场的数字式火焰电视监测系统的结构特点、系统功能和实际使用效果。数字式火焰电视系统与常规炉膛火焰电视和光电高温计的相比,同时具有看火和测温功能,优点明显,是常规炉膛火焰电视系统或光电高温计的替代升级产品。

数字式火焰电视监测系统研制及应用

本文介绍了东方锅炉研制的基于双波长理论、采用内窥式成像传感器获取锅炉燃烧火焰图像、通过计算机处理得到炉膛火焰温度场的数字式火焰电视监测系统的结构特点、系统功能和实际使用效果。数字式火焰电视系统与常规炉膛火焰电视和光电高温计的相比，同时具有看火和测温功能，优点明显，是常规炉膛火焰电视系统或光电高温计的替代升级产品。