330 MW机组煤粉锅炉耦合油污泥低负荷燃烧数值模拟与试验研究

针对含油污泥的无害化处置问题,提出预处理后送入煤粉锅炉与煤粉耦合燃烧的技术路线,在330 MW机组四角切圆锅炉上做了改造,并进行了含油污泥的热重分析及含油污泥入炉后的数值模拟,开展了油污泥入炉低负荷稳燃试验。结果表明:含油污泥具有易着火且热值接近动力煤的特点,可提高锅炉低负荷稳燃能力;含油污泥入炉后火焰中心略微下移,排放的烟气NO_(x)量有所降低;锅炉最低稳燃负荷率可低至20.00%,对应燃烧器层炉膛温度上升30~50℃,煤粉燃烧器火检信号更稳定,飞灰含碳量从4.79%降至3.80%,证明了油污泥对低负荷工况下煤粉燃烧的促进作用;120 MW负荷下含油污泥入炉后,锅炉效率提高约0.23百分点,可降低供电煤耗率约0.7 g/(k W·h),含油污泥热值可替代标准煤约3.7 t/h,节能效果显著。

60 t/h煤粉预热燃烧锅炉宽负荷运行特性研究

为满足国家“双碳”目标下煤炭清洁高效利用领域的迫切需求,在工业锅炉、电站锅炉等领域开发了煤粉预热燃烧技术。煤粉先进入流态化预热燃烧器中高温改性,再进入锅炉炉膛分级配风燃烧,从而实现了煤高效、低氮燃烧,并在1台60 t/h煤粉锅炉上进行了技术验证。锅炉侧墙对冲布置了2只预热燃烧器,单只预热燃烧器设计热功率为26 MW,以烟煤为原料,在10%~100%负荷范围开展了6个不同负荷的锅炉运行特性和NOx排放特性试验研究,结果表明:该锅炉在各负荷下运行状态稳定、良好,无助燃条件下实现了10%超低负荷稳定运行;预热燃烧器各参数合理、循环状态稳定,满足锅炉宽负荷的运行要求;负荷下锅炉燃烧效率均在97%以上,10%、20%负荷下锅炉热效率大于85%,30%及以上负荷锅炉热效率均在90%以上;通过调整配风,锅炉各负荷下NO_(x)原始排放均低于50mg/m^(3)(φ(O2)=9%)。60 t/h煤粉预热燃烧锅炉的成功示范,为煤粉高效清洁灵活燃烧技术的发展和应用提供了重要支撑。

深度调峰灵活性锅炉改造措施分析探讨

目前火力发电厂频繁地进行调峰操作已成常态,随着风电、光伏等新能源在能源结构中所占比重不断提高,为保证电网能够在高峰期和低谷期之间平稳运转,调峰备用电源的重要性变得越来越明显。本文阐述了调峰过程中保证锅炉安全运行的改造措施,锅炉燃烧侧稳定措施、宽负荷脱硝保证措施,保证受热面安全性的措施及其他运行措施等在进行深度调峰改造时,应综合考虑电厂机组特点、改造历史、运行状况以及耗材来源等条件,以选择具体可行的技术改造方案。

1000 MW超超临界燃煤锅炉深度调峰研究

【目的】燃煤锅炉深度调峰对以新能源为主的未来电力系统的稳定性至关重要,而目前1 000 MW等级超超临界燃煤锅炉深度调峰性能与工程应用较为缺乏。为提高1000MW等级燃煤锅炉深度调峰能力,选择某电厂1 000 MW燃煤机组开展宽负荷高效研究。【方法】在机组深度调峰负荷为340 MW下,进行了低负荷稳燃实验、脱硝侧入口烟气测试,对锅炉主要运行参数、炉膛温度分布、锅炉侧燃烧调整试验进行了分析,并在此基础上开展了燃烧优化调整实验。【结果】1 000 MW等级机组具备34%额定功率的深度调峰能力;选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)脱硝入口烟温基本在320~350℃,满足高于300℃的烟温要求;锅炉优化调整后,修正后的锅炉热效率为94.09%(提高0.94%),供电煤耗降低3.27 g/(kW·h);SCR脱硝入口NOx质量浓度基本在180~260 mg/m^(3)(降低约30 mg/m^(3)),满足低于300 mg/m^(3)的要求。【结论】研究成果有助于提高1 000 MW等级燃煤火电机组低负荷运行的安全性、经济性、环保性。

超临界W火焰锅炉深度调峰运行试验研究

为研究超临界W火焰锅炉低负荷下的运行特性,通过现场试验的方式对某660MW超临界W火焰锅炉进行了深度调峰运行试验研究,并结合燃烧基础理论分析总结了电站锅炉调峰稳燃技术.结果表明:试验机组在无任何稳燃措施的情况下,最低稳燃负荷为35.77%额定负荷(约236.11MW).低负荷运行期间,机组负荷、炉膛负压、燃烧状态等波动较大,但不影响机组安全运行;颗粒物、NO_(x)和SO_(2)的排放均符合国家标准;厂用电率偏高,主蒸汽和再热蒸汽温度偏低,机组热经济性差.研究结果可为同类型机组深度调峰提供参考.

660MW锅炉低负荷下燃烧特性的数值模拟研究

针对某电厂660 MW锅炉开展了低负荷下的炉内燃烧过程数值模拟研究,对比锅炉在30%BMCR(锅炉最大连续蒸发量)负荷和100%BMCR负荷下运行时炉内的燃烧特性,分析低负荷对炉内燃烧过程的影响。结果表明:低负荷工况下,炉膛内能保持较好的流场充满度,流场和温度场分布均匀,燃烧组织合理,可保证煤粉颗粒的着火和燃烧;30%BMCR负荷相较于100%BMCR负荷,锅炉中心纵截面平均温度降低了35.88%,燃尽区温度差距变大;低负荷工况能减弱火焰贴壁对炉膛热负荷的影响,改善壁面热负荷的分布情况,使煤粉更易着火、燃烧更充分。

煤粉锅炉超低负荷运行的技术问题和应对措施

煤粉锅炉低负荷运行情况普遍存在,不仅会造成工业锅炉运行安全性、经济性下降,而且对环境污染的影响也已得到广泛的认知。在锅炉低负荷运行工况下,通过加强锅炉燃烧调整及磨组组合调整,有效提高锅炉低负荷工况下一次风温度,以提高锅炉低负荷运行的能力,从而减少长期低负荷运行状态下,提高机组运行安全性、经济性。本文具体分析燃烧运行问题及相应的优化策略,旨在提高燃煤电厂锅炉燃烧运行稳定性,为现代社会生产生活提供优质的电力资源服务。

基于调峰场景下的亚临界切圆燃烧锅炉灵活性挖掘

为了提高燃煤发电机组锅炉低负荷稳燃、宽负荷脱硝、快速变负荷速率、快速启停和调峰辅助服务等能力,挖掘亚临界切圆燃烧锅炉灵活性潜力,以某电厂600 MW亚临界燃煤机组为例,采用直流燃烧器垂直浓淡改造技术、磨煤机动态分离器技术和省煤器旁路烟道技术对锅炉进行综合改造。通过锅炉性能试验,比较分析了改造前后锅炉的主要性能指标。试验结果表明:改造后机组最低稳定燃烧负荷由额定负荷的40%下降到30%;改造后,最低稳定燃烧负荷下脱硝系统入口NO_(x)平均质量浓度为239.73 mg/Nm^(3),比改造前低168.53 mg/Nm^(3);经过动态分离器改造的磨煤机煤粉细度R_(90)可实现25%~38%的调节范围,煤粉细度R_(200)可实现2%~5%的调节范围;改造后,30%额定负荷脱硝系统入口烟气温度高于300℃。600 MW亚临界机组灵活性改造的成功案例,可为火电机组柔性化转型提供借鉴和启示。

国产600MW超临界机组宽度调峰试验研究

随着电网负荷及峰谷差的不断增大,在中国600 MW超临界火电机组已经成为电网主力机组并需频繁地承担调峰任务。通常火电机组调峰是指尽可能降低锅炉最低稳燃负荷,即传统的"深度调峰"。提出了"宽度调峰"的概念,并在国产600 MW超临界机组上开展了"宽度调峰"的试验研究,通过设备改造、燃烧调整、配煤掺烧、汽轮机滑压曲线优化和协调控制完善等措施,提高机组调峰性能,实现在传统"深度调峰"方面向下突破锅炉最低稳燃负荷设计值,向上挖掘机组带负荷潜力,扩大机组调峰幅度,达到"宽度调峰"目的。宽度调峰有利于电网安全调度与稳定运行,同时增加发电企业参与电网调峰运行的发电量和经济效益,实现了"调峰运行、网厂双赢"。

我国W火焰双拱锅炉燃烧性能调查研究

对国内已投运的１０ 台３００ ＭＷ 容量级Ｗ火焰双拱锅炉燃用无烟煤及贫煤的燃烧效果作了调查研究。这１０ 台炉分别由世界上４ 家Ｗ 火焰锅炉主要制造厂商设计供货或利用其专利制造，取得了较好的运行实绩，但炉型设计未臻完善成熟。为提高燃烬度及避免局部结渣，在炉膛容积形状及燃烧器型式布置上应予斟酌；煤粉细度和风煤分配问题也需改善。文中给出了优化设计的推荐意见和其合理的未燃碳损失及最低稳燃负荷率与常规燃烧方式的比较。

典型燃煤锅炉低负荷及变负荷运行控制特性分析

针对燃煤锅炉提升灵活性问题,分别选用亚临界和超临界前后墙对冲燃烧煤粉锅炉以及亚临界和超超临界四角切圆燃烧煤粉锅炉,通过其中3台锅炉低负荷运行摸底试验和1台锅炉变负荷扰动试验,对比分析了4种典型燃煤锅炉低负荷及变负荷运行试验中主要参数的控制特点和调节品质。试验结果表明:不同结构锅炉不投油最低稳燃负荷可达到17%Pe^25%Pe,容量大的锅炉具有更优的最低稳燃性能;主蒸汽压力、主蒸汽温度和再热蒸汽温度均随锅炉负荷降低而明显下降;随着锅炉负荷降低,过量空气系数增加,燃料型NO_x增加量要远高于热力型NO_x减少量,导致NO_x生成质量浓度总体上与锅炉负荷变化趋势相反。

1000MW超超临界机组不投油最低负荷稳燃特性试验研究

介绍了1000 MW超超临界机组的不投油最低负荷稳燃特性,通过对于低负荷稳燃机理的分析给出低负荷稳燃应注意的两个方面,并通过试验说明采用切圆燃烧方式的大容量锅炉机组使用PM燃烧器对于低负荷稳燃有着良好的效果。

具有煤种和负荷自适应性的新型燃烧器的研究

在分析了强化着火、低负荷稳燃和炉内结渣、喷口烧坏等问题之间的矛盾机理的基础上，提出了燃烧器的煤种和负荷自适应原理。对该型燃烧器进行了实验室和现场试验，取得了良好的应用结果。

循环流化床锅炉改变床存量的燃烧试验

在1台75t／h循环流化床锅炉上进行了改变床存量的燃烧试验，在3220～7330Pa床层压降变化范围内，测试了改变床存量对锅炉负荷能力、炉内轴向颗粒浓度分布以及实际燃烧效率的影响．结果表明：在远低于常规床层压降的条件下，循环流化床锅炉仍能保持满负荷运行，而且燃烧得到改善；在适当控制燃料粒度的条件下，循环流化床锅炉降低床层压降运行不仅可行，还可以使锅炉整体运行性能得到优化，是锅炉设计和运行优化的方向．

低负荷稳燃直流燃烧器攻关技术的研究

目前市场上用于低负荷稳燃的燃烧器种类很多,但都存在着一些缺陷。该文介绍了一种新型燃烧器,即WR燃烧器,又称浓淡分离型燃烧器,并采用数值计算方法对其机理进行了研究探讨。数值计算结果与实测值相吻合,为WR燃烧器的合理设计提供了理论依据。

660MW墙式切圆锅炉燃烧器数值模拟优化改造

针对某电厂水冷壁结渣、动力场不稳及低负荷稳燃能力差等问题,通过对百叶窗式煤粉浓缩器的性能参数进行试验优化,提出改进措施。利用Fluent计算软件,分析对比改造前后的空气动力场、温度场和烟气中各组分物质的量浓度的分布。结果表明:将挡板延长至钝体并与之结合,使浓、淡相煤粉气流一直保持到燃烧器出口,并通过将第一级叶片改为丘体型结构,第二、三级叶片中间开竖槽并适当调整叶片结构参数,获得较理想的煤粉浓缩效果,提高燃烧器的稳燃性能。

新型煤粉燃烧器在提高锅炉低负荷稳燃性能中的应用

长山热电厂HG-670/140-12型锅炉低负荷不投油稳定燃烧特性不能满足电网调峰的需要,经济运行指标受到很大影响,采用新型宽调节比浓淡分离式煤粉燃烧器对该型锅炉进行技术改造后,低负荷不投油稳燃性能大大提高,给电厂带来巨大的经济效益。

西柏坡发电有限责任公司^#4锅炉燃烧问题的解决

河北西柏坡发电有限责任公司#4锅炉投产后一直存在后下一次风管易堵管、前后墙炉膛温度偏差大、锅炉燃烧经济性未达到最优以及锅炉低负荷稳燃能力差等问题,2001年大修时解决了以上问题,为电厂的安全、经济运行打下了良好的基础。

自动可调叶栅煤粉分配器在富拉尔基发电总厂锅炉的应用

富拉尔基发电总厂1号～4号炉均已成功地改造安装了自动可调叶栅煤粉分配器。此分配器能在运行中对空气和煤粉分配进行调节,实现了风粉分配由不可控制到有效控制,有效调整炉膛出口温度,避免或减轻炉内结渣,使锅炉的低负荷不投油稳燃能力得到大大增强,并且由于燃料在炉内燃烧被分为过浓燃烧和过淡燃烧两部分,使NOx排放量低于373mg/m3,机械不完全燃烧损失降低了1.166%,具有良好的经济效益和社会效益。

电站燃煤锅炉最低无油稳燃负荷预测

定义电站燃煤锅炉最低无油稳燃负荷为燃烧稳定性指数CSI等于一临界值(推荐为0.05)时的负荷水平。采用气体可燃极限概念对传统的简单化学反应系统模型进行修正后,针对一台200MW电站锅炉在挥发分含量分别为10%,20%,30%时的最低无油稳燃烧负荷进行了预测计算,结果表明:随着挥发分增加,最低无油稳燃负荷变低。并预测计基金项目:国家自然科学基金资助项目(编号59476026)。算了不同挥发分含量下稳定燃烧所需煤质的最低发热量。