Study and Application of W-Flame Boiler Startup Aided by Adjacent Hot Primary Air

In this paper,the designed features of a W-flame coal-fired boiler are introduced.A scheme of joint primary air for two boilers is made and technical measures are also taken based on corresponding analyses and studies.The scheme and the measures provide a reference for technicians to improve the efficiencies and reduce the startup costs of other similar large boilers.

W火焰锅炉SCR脱硝超低排放技术及应用

截至2021年底,全国已有超过95%的燃煤火电机组实现了氮氧化物超低排放,剩余均为燃用无烟煤的W火焰锅炉,其产生的氮氧化物质量浓度高达750~1200 mg/m^(3),实现超低排放难度大,是我国实现超低排放政策的“最后一公里”。目前,选择性催化还原(SCR)脱硝流场技术主要有“SCR分区混合动态调平技术”“全烟道断面混合流场技术”“常规精准喷氨技术”等。以某设计脱硝效率需高达95%的W火焰锅炉为例,通过计算流体力学(CFD)模拟的方式对比3种技术的性能指标,“SCR分区混合动态调平技术”的各项指标明显优于其他技术。工程改造后,在脱硝系统入口氮氧化物质量浓度为1000 mg/m^(3),出口低于50 mg/m^(3)时,可实时保持氨逃逸量小于3μL/L,远超常规SCR脱硝系统最高设计效率(93%),为W火焰锅炉氮氧化物超低排放提供了新的技术路线。

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)。

锅炉制造火焰矫正工艺探讨

介绍了锅炉集箱部件在制造过程中因不均匀焊接、热循环导致弯曲变形而进行火焰矫正的工艺方法和注意事项,比较了国内外锅炉行业标准和钢结构建造标准对热矫正的规定和指导性条款,考虑到热矫正对材料性能可能产生的不利影响,建议锅炉行业工艺规范标准化。

锅炉制造火焰矫正工艺分析

在国家制造业蓬勃发展的背景下,锅炉制造工艺突飞猛进。钢结构焊接是制造重点之一,不仅能够提高锅炉整体的稳定性,而且对锅炉生产质量的提升至关重要。若钢结构发生变形,可能导致严重的安全隐患,因此需要采用合理方式进行改善。火焰矫正是目前最常见的方式,通过矫正能够让锅炉整体性能更加稳定。为分析锅炉制造火焰矫正工艺,首先阐述锅炉钢结构焊接变形的原因及火焰矫正的具体施工方式。其次,结合某锅炉的结构设计,对火焰矫正工艺进行详细分析。最后,探讨加热温度和热矫正工艺模拟试验,助力行业发展。

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。

燃煤锅炉点火系统甲醇替代柴油改造探析

介绍了燃煤锅炉几种常用的点火方式。针对长青能化公司3台燃煤锅炉柴油点火及稳燃系统存在的点火和稳燃过程中油雾燃烧不完全、排放黑烟、尾部除尘器布袋阻力大等问题,利用自产清洁绿色甲醇替代柴油作为燃料,对柴油点火及稳燃系统进行了改造。改造后彻底解决了上述问题,还可节约48%的燃料费用。此外,还解决了甲醇点火及稳燃系统出现的新问题。

大容量W火焰锅炉尿素热解制氨技术研究及应用

随着国家对生产安全的日益重视,液氨作为脱硝还原剂受到越发严格的监管,脱硝还原剂供应由液氨改为尿素制氨是必要的。而大容量W火焰锅炉因基础NOx质量浓度高,需氨量大。因此,提出1种大容量W火焰锅炉尿素热解制氨技术方案,同时针对系统运行期间暴露出的气气换热器旁路调节能力不足、尿素溶液含有杂质等问题,进行相应的设计优化,为采用尿素热解制氨技术的燃煤机组运行提供借鉴。

600MW超临界“W”火焰锅炉灵活性改造研究

火电灵活性改造已成为消纳新能源的重要手段。本文以某600MW超临界“W”火焰锅炉为例,介绍了超临界“W”火焰锅炉灵活性改造研究,主要包括最低稳燃负荷试验、存在的问题、灵活性改造方案、改造效果,并对灵活性改造项目进行了财务评价。通过灵活性改造,机组深度调峰能力由42.5%额定负荷降至30%额定负荷,新增75MW深度调峰调节能力,项目资本金内部收益率为10.31%,效益显著,可以为同类机组的改造提供参考。

W火焰锅炉新型燃煤添加剂的试验研究

受配煤掺烧常态化的影响,煤粉锅炉易发生飞灰含碳量高、受热面积灰结焦等问题。本文以某600MW等级W火焰锅炉为研究对象,研究了一种液态燃煤添加剂在其使用效果。在锅炉热一次风风箱合适位置建立液态添加剂喷加系统,进行了40天的试验研究,监测和对比分析锅炉飞灰含碳量、结焦状况和锅炉效率等指标,并建立了经济性分析数学模型。试验结果表明,该液态添加剂喷加期间,飞灰含碳量有下降趋势,锅炉结焦、掉焦情况改善,595MW工况时锅炉效率提升0.67%。仅考虑机组节能收益和掺烧收益,每吨添加剂可带来的经济效益分别约为1.07万元和4.0万元。

关于锅炉制造火焰矫正工艺研究

锅炉作为重要的热能转换设备,其制造精度和效率对工业生产有着至关重要的影响。锅炉集箱部件在制造时受到热循环、焊接不均匀等的影响,会产生弯曲变形。而火焰矫正工艺是锅炉制造过程中的一项关键工艺,对于提高锅炉制造的质量和效率起到显著作用。它通过火焰对构件局部进行高温加热,从而产生塑性变形以抵消原有变形。文章深入研究锅炉制造中的火焰矫正工艺,并通过对比国内外钢结构建造标准与锅炉行业标准,确定火焰矫正的加热温度,为锅炉制造行业的可持续发展提供技术支持。

某W型火焰锅炉排烟温度高的原因分析与调整措施

以某厂W型火焰锅炉为研究对象,结合实际运行数据,分析该厂锅炉排烟温度高的问题,并从配煤掺烧、燃烧器喷口角度和燃尽风开度等3个方面对锅炉进行调整,提出一系列应对措施。研究表明,经过检修维护和燃烧调整后,锅炉排烟温度下降7.91℃。燃烧工况得到改善,锅炉效率提高0.74%。

二次风箱改造后配风优化减缓高温腐蚀分析

贵州某W火焰锅炉机组为满足超低排放进行了低氮燃烧改造,锅炉燃烧器至燃尽风区域经常处于局部缺氧燃烧状态,水冷壁高温腐蚀比较严重。为解决水冷壁局部缺氧燃烧及高温腐蚀问题,该厂进行了二次风箱分隔改造,同时进行了配风优化试验。二次风箱分隔改造后通过配风优化试验,保证了各分隔风箱风压基本一致,解决了燃烧器至燃尽风区域水冷壁局部缺氧燃烧问题,改善了水冷壁贴壁区域的还原性气氛,减缓了水冷壁高温腐蚀。

某660MW超临界W型火焰锅炉水冷壁拉裂数值模拟研究

本文通过对某660 MW超临界W型火焰锅炉水冷壁拉裂问题进行分析,采用数值模拟和应力分析对水冷壁应力进行比较,分析了影响水冷壁拉裂的主要因素和原因,发现了水冷壁膨胀受阻导致水冷壁热应力急骤上升是造成水冷壁开裂的根本原因,从而为后续水冷壁拉裂治理奠定了理论基础。

全燃烟煤的W火焰锅炉改造数值模拟研究

对某350 MW的W火焰锅炉进行全燃烟煤改造数值模拟。分析同等级下对冲旋流燃烧锅炉与W火焰锅炉燃烧器相对位置,表明W火焰锅炉采用对冲燃烧方式理论上可行。采用数值模拟方法,分析了改造方案对炉内速度分布、温度分布、氧量分布及炉膛出口参数的影响。数值模拟结果表明,采用对冲旋流燃烧方式后,提高了锅炉下炉膛火焰充满程度,提升了煤粉燃尽率,飞灰及大渣可燃物含量由1.3%、2.64%分别降低至0.53%、0.43%,炉膛出口NO_(x)质量浓度由647 mg/m^(3)升高至812 mg/m^(3);侧墙及翼墙近壁区处于还原性气氛中,存在结焦和高温腐蚀风险,须在侧墙及翼墙区域增加贴壁风系统;与燃用烟煤的对冲旋流燃烧锅炉相比,改造方案燃尽风率较低,须进一步提高燃尽风风率。

耦合炉内气相碱金属检测的结渣预报系统研究

高碱煤在燃烧过程中释放的碱金属导致炉膛受热面的沾污、结渣问题,影响锅炉运行的安全性,开展炉内结渣趋势的判断研究具有重要意义。采用煤灰成分分析的结渣趋势判别方法与火焰发射光谱技术结合,在锅炉上安装了一套火焰发射光谱系统用于检测炉内气相碱金属质量浓度,使用气冷式取样枪在炉膛出口区域开展结渣试验以获得沉积样的沉积趋势。根据在线监测结果,开发了一种动态预测炉内沾污结渣预报系统。试验结果表明,系统能够实时反映燃烧工况下各参数的监测结果,可以对当前燃烧状态下的结渣趋势进行提示,为预防结渣和进行燃烧调整提供参考。

W型火焰锅炉腐蚀特性及防腐蚀措施研究

W型火焰锅炉运行过程中存在炉膛水动力安全和腐蚀性的问题,针对以上技术难点,以某660MW超超临界W型火焰锅炉为研究对象,从提高抗腐蚀能力方面对其进行研究,提出了相关防腐蚀措施以保证机组的稳定运行。结果表明,在不同温度及SO2浓度下,随着温度升高和SO2浓度增高,Super304、TP310和TP347三种不锈钢材料的腐蚀速度均加快。合理布置燃烧器和受热面位置,并对易腐蚀部件采用喷涂技术等措施可以有效防止高温腐蚀。研究结论可为660MW超超临界W型火焰锅炉的工程应用提供技术指导。

超临界W火焰锅炉水冷壁壁温偏差分析治理

福溪发电1号锅炉投产以来多次发生水冷壁泄漏,近年来实际燃用煤种偏离设计煤种较多,水冷壁壁温偏差大和炉膛结焦问题进一步加重。通过深度挖掘历史数据和现场燃烧调整试验相结合的方式,寻找煤质热值、配煤方式和磨煤机组合等影响W火焰锅炉热偏差的主要因素,量化了煤质发热量对于W火焰锅炉水冷壁壁温偏差的影响,确定了锅炉适宜燃用的煤质发热量在19.26 MJ/kg以内,形成了W火焰锅炉水冷壁壁温偏差的控制策略,进行了锅炉二次风箱的改造,改善了水冷壁壁温偏差情况。

锅炉燃烧火焰的脉动频率特征

锅炉燃烧火焰包含信息众多,其中脉动频率和锅炉运行时的效率有着密切联系,进而对锅炉经济运行有实际指导意义。以某660 MW机组锅炉稳定燃烧时炉膛火焰为研究对象,借助于图像处理和频谱分析技术,从火焰面积变化的角度处理得到锅炉稳定燃烧时火焰平均脉动频率,并结合锅炉运行时工况数据,建立了平均脉动频率与锅炉运行时负荷、热效率、飞灰含碳量之间的关系。在一定范围内,平均脉动频率越大,其对应工况的负荷往往也越大,热效率越高,飞灰含碳量越少。