声波激励下W型火焰锅炉燃烧特性的试验研究

为探究声波助燃技术在W型火焰锅炉中的应用潜力,试验研究了实时负荷为315 MW的W型火焰锅炉在声波激励作用下的燃烧特性。在锅炉主燃区、燃尽区分别交错布置12台和4台声波激励装置,每3台1组循环投运,驱动声波激励装置工作的电机频率为35 Hz,相应进气压力维持在0.35~0.47 MPa。试验中,通过电厂集控室集散控制系统(DCS)监测记录了脱硝塔A/B侧进口NO_(x)质量浓度、脱硫装置进口SO_(x)质量浓度和机组煤耗的变化。结果表明:投入声波激励装置后,脱硝塔A/B侧进口NO_(x)质量浓度分别下降了6.08%、5.47%,SO_(x)质量浓度下降了1.24%,机组平均煤耗下降了1.5 g/(kW·h);对省煤器和空气预热器出口的灰分采样分析发现,与无声波激励的情况相比,飞灰含碳质量分数分别下降了1.64%和1.70%,声波助燃技术能有效提高W型火焰锅炉的热效率和降低污染物排放。

W型火焰锅炉炉内气流组织优化及模拟研究

利用计算流体力学(CFD)软件,建立W型火焰锅炉数值模型,研究冷态试验前后,炉内气流组织变化以及飞灰冲蚀和炉膛壁面磨损情况。研究结果表明:经冷态试验优化气流组织,可以得到良好的W形态;调平后炉膛内部流场优化,炉膛内部整体磨损情况改善,磨损速率由调平前的4×10^(-6)kg/(m^(2)·s)降低到1.5×10^(-6)kg/(m^(2)·s);合理的气流组织对炉膛壁面的磨损影响较大,调平前波动幅度最大达到25×10^(-7)kg/(m^(2)·s),调平后波动幅度则在5×10^(-7)kg/(m^(2)·s),合理配风是保证炉膛壁面磨损减弱的重要因素。

某330 MW W型火焰锅炉燃烧系统灵活性改造方案研究

为了解决某330 MW W型火焰锅炉低负荷运行时水冷壁易破裂、热损失大和NO_(x)排放量高等问题,保障该类型机组灵活性运行时的性能,对锅炉燃烧系统原始设计参数与同类机组进行对比分析,提出了燃烧系统改造方案并在现场实施了改造。研究表明:炉膛截面热负荷原始设计值偏低及炉内热负荷输入不平衡是造成水冷壁管易开裂的主要原因;仅有少量的二次风从拱上进入炉膛达不到对一次风煤粉气流的引射作用,不能保证一次风的穿透性和刚度;拱下二次风入射位置及角度对着火和燃尽不利;炉膛整体上空气分级燃烧的程度很差,无独立的OFA喷口,NO_(x)生成控制能力弱。提出的改造方案主要包括:在拱上新增二次风喷口、将乏气喷嘴置于浓煤粉气流的背火侧和拱上OFA喷口水冷套改造等。改造后测试表明,210 MW负荷,飞灰可燃物比改造前下降低约0.95%,脱硝前NO_(x)浓度A、B侧分别比改造前降低了140 mg/m^(3)和129 mg/m^(3)。

W火焰锅炉扩烧烟煤的运行优化研究

针对因贵州省煤炭供应变化导致的原设计煤种供应减少及发电量下降问题,国能安顺第二发电有限公司针对W型火焰汽包锅炉实施了掺烧烟煤的可行性研究,旨在寻求解决方案。研究过程中,针对掺烧烟煤可能导致的自燃、防爆、结焦及拱上燃烧器烧损等关键问题,提出了系列技术措施,有效控制了这些风险。掺烧烟煤不仅降低了氨耗和用油量,还因其高热值而减少了供电煤耗,进而降低了燃煤成本。烟煤的低含硫量也有助于防止受热面的高温腐蚀,延长了设备的使用寿命。掺烧后的试验结果表明,烟煤能够满足电网的高负荷需求,且环保指标未超标,证实了其对环境的影响是可控的。

W型火焰锅炉改烧烟煤对汽温参数影响试验研究

对某进口350MW亚临界W型火焰锅炉全烧烟煤改造后试验研究。通过试验研究掌握影响锅炉汽温参数主要因素。试验研究结果表明除了煤质对汽温参数有影响外,实际运行中降低一次风速、拱上风量、燃尽风率和增大乏气开度有利于维持汽温稳定,可为同类型锅炉设计运行提供参考。

600MW机组“W”火焰锅炉结焦原因分析及对策

华润电力湖南有限公司600MW机组"W"火焰锅炉采用浓缩型EI-XCL旋流燃烧器,设计燃用无烟煤。2008年10月以来,2号锅炉结焦问题日趋严重,主要原因是高负荷运行时锅炉缺氧燃烧,燃烧器调风装置调整不当加剧了锅炉结焦的产生和发展。缺氧的主要原因是引风机为避免在高负荷时发生失速、喘振,被迫要求送风机降出力运行;引风机失速的原因是空气预热器烟道阻力大,在高负荷运行时引风机的工作点进入不稳定工况区。通过加强锅炉尾部烟道和空气预热器吹灰和放灰,降低烟道阻力,保证锅炉燃烧所需氧质量分数,并及时调整燃烧器调风装置,锅炉无明显结焦现象,取得了显著效果。

超临界W型火焰锅炉垂直水冷壁低质量流速条件下热敏感性研究

针对600MW超临界W型火焰锅炉垂直管圈水冷壁在低质量流速下的热敏感特性,对六头内螺纹管垂直水冷壁600MW超临界W型火焰炉热敏感性系数进行研究,分析了干度、热负荷、质量流速及压力等关键参数对超临界W型火焰锅炉内螺纹管垂直水冷壁流量敏感性系数和出口焓敏感性系数的影响规律,并计算和分析了该锅炉水冷壁在不同锅炉负荷下的温度偏差及出口焓值偏差。结果表明随热负荷增大,流量敏感性系数正向增大,锅炉水冷壁自补偿特性增强,出口焓值敏感性系数减小;流量敏感性系数随着质量流速的增大而减小,当质量流速超过一定值时,流量敏感性系数为负,锅炉水冷壁呈现负流量响应特性;质量流速增大,水冷壁出口焓值受热负荷扰动的影响也逐渐减弱;压力的升高有利于锅炉水冷壁水动力稳定性的增强;随干度增大,锅炉自补偿特性减小,出口焓值敏感性系数为正向增大,出口焓值偏差随着干度的增大而增大。研究结果对超临界W型火焰锅炉的安全运行、防止水冷壁爆管具有重要意义。

W型火焰锅炉内无烟煤掺烧优化数值模拟

对两种典型无烟煤进行了工业分析及热重试验,应用双混合分数(PDF)模型对不同无烟煤掺烧方式下直吹式制粉系统W型火焰锅炉进行了数值模拟,得到了炉内烟气温度场、氧体积分数分布场及烟气速度场.结果表明:两种无烟煤的工业分析参数基本相当,但可磨性和燃烧特性存在明显差异;在炉前掺烧方式下,炉膛温度、氧体积分数分布以及速度场均较对称,但煤粉燃尽率比分磨掺烧方式下明显偏低,炉膛出口烟气温度比分磨掺烧方式下偏高;在分磨掺烧方式下,磨煤机运行模式对燃烧经济性有较大影响;无烟煤与无烟煤也存在混煤掺烧优化的空间,分磨掺烧方式可提高燃烧经济性.

火焰中心高度对W型火焰锅炉燃烧影响的数值模拟研究

火焰中心位置是影响W型锅炉燃烧的重要因素。利用数值模拟技术对某电厂300MW机组W型火焰锅炉炉内燃烧进行了3个工况的计算。通过分析各个工况下炉内温度场、侧墙结渣原因、NOx排放量以及炉膛出口处飞灰含碳量得出,炉内火焰中心位置下移时,下炉膛内温度水平升高,侧墙附近和炉膛中部压差减小,NOx排放量明显降低,炉膛出口处飞灰含碳量基本上呈线性降低。

W火焰锅炉低氮燃烧改造策略分析

以亚临界300MW机组及超临界600MW机组为例,对W火焰锅炉进行低氮燃烧技术改造后所引起的机组运行成本的变化情况进行了分析,给出了亚临界300MW机组和超临界600MW机组W火焰锅炉低氮燃烧改造后,锅炉效率、供电煤耗的最大可承受损失以及对应的飞灰含碳量最大增量。同时,指出W火焰锅炉低氮燃烧改造前,必须合理制定NOx控制目标,并充分估计飞灰含碳量的增加等变化对锅炉效率的影响,提高脱硝改造的经济效益。

W型火焰锅炉冷态空气动力特性的测试研究

针对引进的配备直流缝隙式燃烧器的法国Stein公司36 0MW的W型火焰锅炉进行了冷态模型的空气动力特性研究。利用热线风速仪测量炉内的流场速度 ,得出了不同工况下炉内W型气流的流场图 ,并对不同工况流场的气流速度分布规律、炉内气流的充满度、气流行程、炉膛出口处的速度偏差等进行了分析 ,研究了炉内空气动力场的特性和变化规律 。

燃用高硫煤W火焰锅炉结焦与炉效综合治理

某燃用高硫无烟煤W火焰锅炉,日常运行存在结焦严重、锅炉效率低等问题,通过适当提高运行氧量、降低A/D磨煤机煤粉细度、关小乏气挡板、开大燃烧器B风门、关小燃烧器F风门等优化调整后,排烟温度由148.9℃降至145.4℃,CO含量由675μL/L降至37μL/L,飞灰含碳量由5.00%降至2.87%,未燃碳损失由2.49%降至1.74%,锅炉热效率由89.82%提高至90.93%,观火孔处挂焦量明显减少,捞渣机处渣量明显增多,锅炉掉焦次数减少,炉膛结焦状况明显改善。

W型火焰锅炉的热态试验研究

针对东方锅炉厂引进FW公司300MW的W型火焰锅炉,设计搭建了1MW的W型火焰热态试验台,依据组织冷态空气动力场的试验结果组织了W型锅炉贫煤燃烧试验,研究了正常燃烧工况时炉膛中心温度分布规律及炉膛出口温度分布特性,得出炉膛中心截面温度分布和炉膛出口温度分布,分析了炉膛结渣的原因。

中储式热风送粉W型火焰锅炉炉内空气动力场实验研究

针对引进美国FW公司的配备双旋风分离式煤粉燃烧器的W型火焰锅炉 ,在相似模化的基础上建立冷态模型 ,利用热线风速仪与示踪法测量了不同工况下炉内的空气动力场 ,得出了不同工况下炉内流场的矢量图、火焰长度、炉内主气流在炉深方向上的分布曲线以及主气流充满度变化曲线 ,通过实验结果对炉内空气动力特性进行了分析 ,研究结果表明 ,沿水平方向高速送入炉内的三次风对炉内空气动力特性有显著影响。

炉膛喉口面积对W型火焰锅炉炉内空气动力场的影响

对珞璜电厂引进法国Stein公司 36 0MW的W型火焰锅炉进行了冷态模化研究 .采用热线风速仪对炉内流场进行测试 ,在此基础上研究了炉膛喉口面积对炉内空气动力场的影响规律 ,得出了在不同相对喉口面积下的炉内气流流场图 ,并对炉内气流速度分布、气流充满度和平均有效动量流率等进行了比较与分析 .研究表明 ,适当缩小炉膛喉口面积 ,一方面有利于喷入炉内煤粉的着火和燃尽 ,另一方面有利于减小高温烟气对喉口和前、后拱及冷灰斗的冲击 ,从而达到降低这些部位结渣的可能性 ,此外还可以降低高温烟气对前后墙 (即水冷壁 )的冲刷 ,有效防止或降低水冷壁的高温腐蚀 .

W型火焰煤粉锅炉炉内过程的综合数值模拟及流场的实验研究

本文对Ｗ型火焰煤粉锅炉炉内气固两相流动、换热和气固两相湍流燃烧进行了全面的数值模拟及冷态流场试验研究。文中详细预报了上安电厂Ｗ型火焰煤粉锅炉炉内气固两相流动、温度场分布、各气相组份浓度场分布、发热率分布。

燃烧器配风对W型火焰锅炉炉内空气动力场影响的实验研究

针对珞璜电厂引进法国Stein公司 360MW的W型火焰锅炉进行了冷态模化研究 ,采用热线风速仪对炉内流场进行测试 ,研究了燃烧器配风 (改变各次风动量流率比 )对炉内空气动力场的影响规律 ,并对所得结果进行了比较与分析。研究表明 。

W型火焰锅炉冷态模化的实验研究

为了给W型火焰锅炉的运行、设计提供科学依据 ,对从法国Stein公司引进的 360MW的W型火焰锅炉 (配备直流缝隙式燃烧器 )进行了冷态模型的空气动力特性研究 .利用热线风速仪测量了炉内的流场速度 ,得出了不同工况下炉内W型气流的流场图以及最佳工况下的风量配置范围 ,对不同工况下流场的气流速度分布规律、气流的充满度、气流行程、炉膛出口处的气流速度偏差等进行了分析 ,研究了炉内空气动力场的特性和变化规律 .研究结果表明 ,形成良好炉内流场的各次风动量流率比的最佳范围为M1∶M2 ∶M3∶M4∶M5 =1∶1 9∶0 .2∶1 .4∶3.6～ 1∶38∶0 .2∶1 .4∶3.6;验证了此种W型火焰锅炉具有不易发生火焰短路以及炉膛出口的气流速度偏差小的特点 ;指出了锅炉存在的结构缺陷 .

低挥发分煤种与W型火焰锅炉

根据西安热工研究院有限公司对我国低挥发分煤种燃烧特性的研究成果及对现役W型火焰锅炉运行实绩的调研分析,认为燃用低挥发分煤种的W型火焰锅炉飞灰可燃物偏高的主要原因是对低挥发分煤种的着火和燃尽特性认识不足,设计煤粉细度偏粗;炉膛参数选取失当,炉膛偏小。对此提出了深入了解设计煤种特性、审慎选择燃烧方式、准确选择炉膛特性参数、合理选择煤粉细度,以及适当加大磨煤机出力裕度等建议和相应的技术对策。

现役各类W火焰锅炉NO_x排放对比分析研究

介绍我国现役各类W火焰锅炉燃烧器、配风方式及结构特点。从燃烧器设计角度来看,美国B&W的EI-XCL型燃烧器在降低NOx生成方面具有较强优势;从炉膛结构与配风方式来看,美国B&W与法国阿尔斯通STEIN的W火焰锅炉更为合理。通过对现有设备进行必要的调整和改造,可以大幅度降低NOx排放量。