基于一次风精细配风的生物质炉排炉燃烧数值模拟

生物质炉排炉内一次风沿炉排长度方向的配风方式会显著影响其燃烧特性,但目前未见相关报道。该文以某130t/h的秸秆直燃炉排炉为研究对象,探究一次风配风方式对炉内燃烧和污染物生成等关键参数的影响。开展一次风均匀(基准)、分段和精细分段配风下,炉排和炉膛气固两相燃烧的耦合数值模拟。结果表明:1)基准工况的模拟值与现场实测的炉内温度和出口NO等相对误差均在10%以内;2)与均匀配风相比,分段和精细分段配风提高了挥发分和焦炭燃烧段的氧气含量,促使更多的可燃物在固相燃烧,焦炭燃尽率由76.5%升至87.8%和95.5%;相应的从床层逸出到气相的可燃气体减少,使炉膛内烟气温度峰值降低且分布更加均匀;3)后两个工况中避免了炉内出现局部高温、富氧区域,NOx的形成受到抑制,出口NO由172mg/m^(3)(11%O_(2))降至161mg/m^(3)和156mg/m^(3)。综上,沿炉排长度进行一次风的分段或精细分段配风,可明显改善生物质的燃尽和污染物生成特性。

生物质层燃锅炉低NOx燃烧技术的研究

为解决我国现有生物质层燃锅炉存在NO_x和CO排放量高的问题,建立了生物质床层燃烧和NO_x模型,进行了大颗粒燃料热解特性和焦炭异相反应过程中NO转化的实验研究,得到其动力学参数,并将单元体炉实验结果与模型计算结果进行了对比。针对我国炉型结构特点,提出"之"字形炉拱与空气分级相结合的改进方案。结果表明:现有敞开式炉膛结构所存在的"烟囱流"特点是造成NO_x和CO体积分数高的根源;改进后炉膛内还原区中各气体组分得到充分混合,延长了气体停留时间,从而可以取得炉内控制NO_x质量浓度的显著效果,同时可使CO充分燃尽。

双层炉排生物质成型燃料锅炉设计与研究

根据生物质成型燃料特性 ,通过详细的热工计算及一定加工工艺研制出适合于生物质成型燃料燃烧的专用锅炉 ,这种锅炉采用双层炉排结构 ,具有消烟除尘作用。不但燃烧效率高 ,气体及固体不完全燃烧损失小 ,而且排烟中的烟尘含量 ,氮氧化物及二氧化硫含量低 ,符合国家锅炉的污染物排放标准要求。在我国秸秆代煤方面有较高的推广应用价值。

秸秆成型燃料锅炉的热损失试验及分析

根据GB/T15137-1994工业锅炉节能监测方法,在不同风门开度(最小风门、较小风门、较大风门、最大风门)4种工况下,分别对作者设计的双层炉排秸秆成型燃料锅炉的热性能进行试验.结果表明,在较好工况下,双层炉排秸秆成型燃料锅炉的燃烧效率可达97.81%～98.20%,热效率可达64.78%～74.39%;与单层炉排相比,燃烧效率提高4.49%～5.15%,热效率提高10.72%～11.60%.同时该锅炉具有消烟除尘作用.

秸秆成型燃料锅炉污染物排放规律试验研究

根据锅炉烟尘测试方法(GB5468-91)及锅炉大气污染物排放标准(GB13271-2001),在不同风门的工况下,分别对设计的双层炉排秸秆成型燃料锅炉污染物排放规律进行试验。试验表明,在较好工况下,双层炉排锅炉排烟中CO等中间产物及烟尘含量低于单层炉排锅炉,其排烟中CO、NOX、SO2和烟尘浓度等指标远远低于燃煤锅炉,符合国家关于工业锅炉大气污染物排放标准要求,有较好环保效益。

秸秆成型燃料双层炉排锅炉炉膛温度分布试验与分析

在4种工况下:1.最小风门αpy为1.6、2.较小风门αpy为2.2、3.较大风门pαy为3.2、4.最大风门αpy为4.4,分别对作者设计的双层炉排秸秆成型燃料锅炉炉膛温度分布进行试验,结果表明:在4种工况下,炉膛垂直方向、深度方向、宽度方向温度分布出现不同特点,在工况2、3之间锅炉炉膛的温度分布较合理,燃料燃烧状况较好,实现了锅炉安全、稳定、经济运行,从而为锅炉燃烧设备优化设计及运行调整提供依据。

生物质振动炉排锅炉模型仿真研究

以EPIA2000系统为平台,对25 MW生物质振动炉排进行仿真研究,分析和讨论炉排振动和燃料水分波动对锅炉特性的影响,结果表明:炉排的振动提高了燃料燃烧的反应速度,增加了锅炉实时燃料量,炉膛温度随炉排振动有明显升高,增幅在100℃左右;炉排的振动降低了炉排风阻,使炉排风量瞬间增加,炉膛压力迅速上升;生物质燃料的热值随燃料水分的增加有明显的降低,在30%以内基本呈线性变化;随着燃料水分从10%增加到20%,炉膛温度下降约100℃,锅炉负荷降低10%左右。

秸秆成型燃料锅炉空气流动场试验及分析

采用直接测量方法,在最小风门(排烟处过剩空气系数αpy为1.60)、较小风门(αpy为2.20)、较大风门(αpy为3.16)、最大风门(αpy为4.41)4种工况下,分别对作者设计的双层炉排秸秆成型燃料锅炉热态的空气流动场进行试验,结果表明:在4种工况下,上炉排、下炉排的上下风速分布均匀且上炉排下的风速比上炉排上的风速分布均匀,下炉排上的风速比下炉排下的风速分布均匀;在工况2和工况3之间双层炉排秸秆成型燃料锅炉的空气流动场分布较合理,实现了锅炉安全、稳定、经济运行.

基于热解与燃烧反应重构的低NOx解耦燃烧原理与技术

解耦燃烧原理最早于1995年被用于烟煤的低氮无烟燃烧,其通过分离燃料热解与半焦燃烧,打破两反应在传统燃烧方式中的耦合作用,并通过重构热解挥发分与半焦的燃烧反应,实现挥发分完全燃烧的同时有效还原燃烧生成的NO_(x)。基于此方法的燃烧技术在1997年被定义为“解耦燃烧”。本文围绕固体燃料解耦燃烧高效低氮化原理、燃烧过程反应重构原则和反应过程定向调控关键要素,综合总结近三十年在煤炭与生物质解耦燃烧基础研究、技术开发、民用及工业燃烧典型应用及其实现的燃烧强化效果等方面取得的主要进展。解耦燃烧耦合其他诸如燃料再燃、燃料或空气分级燃烧、流态重构燃烧等先进燃烧技术可以进一步提高燃烧效率,降低空气污染物排放。解耦燃烧技术特别适合高含水燃料,对创新低阶煤和有机废弃物等的高效低氮燃烧新技术具有重要的科学意义和应用价值。

DZG 1.5-1.0-M小型高效快装生物质锅炉的研发

我国很多地区都采用小型生物质层燃锅炉燃烧生物质,这些锅炉大都存在燃烧效率低的问题。基于此,采用校企合作方式对小型层燃生物质锅炉进行了大量的调研、理论研究及试制工作,开发了一种小型快装生物质锅炉,通过采用膜式水冷壁、"S"形和"W"形烟气流程设计等技术提高燃料燃烧效率及锅炉热效率,取得了较好的节能效果,并获得了国家实用新型专利。

生物质成型燃料链条炉主要设计参数的试验确定

根据生物质成型燃料燃烧特性、链条炉热力学特性及燃烧设备的设计实践经验,在特制的生物质成型燃料链条炉上,结合工业锅炉热工性能试验规程(GB 10180-2003)、工业锅炉节能监测方法(GB/T15317-1994)、锅炉烟尘测试方法(GB 5468-91)和锅炉大气污染物排放标准(GB 13271-2014),对4种工况进行试验,确定出生物质成型燃料链条炉主要设计参数,从而为生物质成型燃料链条炉的设计及技术改造提供科学依据。

生物质供热国内外现状、发展前景与建议

介绍了国内外生物质燃烧供热现状,着重介绍现有技术产品,如捆烧炉、层燃炉、流化床、循环流化床、生物质气化耦合燃气锅炉。探讨了生物质耦合污泥供热可行性。认为生物质供热发展前景应为分布式、区域型热电联产+生物质供热锅炉,最后给出建议。

联合炉排燃烧生物质燃料技术的应用

针对生物质燃料的特性,提出了采用2种不同形式炉排的联合炉排燃烧方式。分析了联合炉排的结构和运行过程,以75 t/h麦草秆联合炉排锅炉为例,介绍了该锅炉燃烧方面的特点及应用效果。

烟气再循环对生物质炉排炉燃烧影响的数值模拟

针对生物质锅炉实际运行过程中常出现水冷壁腐蚀严重、屏式过热器积灰多和NOx排放量高等问题,以一台某电厂额定蒸发量为130 t/h的生物质往复式水冷炉排炉为研究对象,提出二次风掺混再循环烟气燃烧的方法,采用计算流体力学(CFD)数值模拟技术对炉内燃烧过程进行热态模拟,旨在为锅炉的实际运行操作提供理论指导.计算结果表明,采用烟气再循环可以增强炉膛上部气流扰动,改善炉内温度分布的均匀性,提高燃尽率,同时降低屏区火焰温度,减轻大屏积灰结渣风险;后墙下二次风掺混再循环烟气后,主燃区形成还原性气氛,温度下降,有效抑制热力型NOx的生成.后墙下二次风掺混30%再循环烟气的工况炉内气流均匀饱满,高温烟气分布从炉膛深度中心向前、后墙两侧稳定下降,NO_x排放质量浓度相对于无再循环烟气时减少了32.1%.

生物质成型燃料双层炉排锅炉温度场试验研究

生物质能是极具开发潜力的可再生能源。生物质直接燃烧技术的深入研究及锅炉技术的成熟和锅炉类型的多样化为更好开发生物质能源创造了条件。生物质成型燃料与原生物质及煤相比燃烧性质有较大差别,依据该燃料的特点采用双层炉排层燃锅炉。根据有限元分割成型原理布置测点,用热电偶温度计和红外测温仪测出各点温度,得出各个方向温度分布图,并对其进行分析比较,为水冷壁的合理布置、进风量选择及锅炉稳定燃烧、经济燃烧提供理论依据。

燃料对生物质炉排炉燃烧特性影响的数值模拟研究

对于生物质往复炉排炉实际运行中所面临的燃料波动及适应性问题,以额定蒸发量为130 t/h的往复式水冷炉排炉为模型,用CFD(计算流体力学)技术对锅炉在不同生物质燃料条件下的燃烧过程及污染物排放特性进行了模拟。结果表明,不同入炉燃料的不同成分对其燃烧过程及产生的烟气成分有一定的影响。模板混合燃料中氮元素含量较高导致其燃烧时第一烟道出口截面NOX排放浓度达到了412.9 mg/m^3,设计燃料、黄秆混合燃料及灰秆混合燃料对应NOX排放浓度则分别为:206.3 mg/m^3, 190.5mg/m^3, 262.3 mg/m^3。在采用推荐配风方式时,生物质炉排炉对不同入炉燃料的适应性达到了预期,建议生物质电厂在实际运行中选用氮含量较低的燃料。

生物质振动炉排锅炉炉膛压力温度周期性波动的原因及影响

生物质能源作为可再生能源的重要组成部分受到广泛重视,振动炉排可以自动播料、均料,有利于生物质燃料的干燥、着火、燃烧,是一种比较理想的生物质燃烧方式。为了发展生物质大型直燃发电,我国已经重点引进了丹麦水冷振动炉排燃烧技术,但在运行发现,炉排的振动造成了炉膛的压力和温度发生周期性的大幅波动,锅炉的自动化控制要求比较高。为了更好地对水冷振动炉排进行控制,重点分析了炉膛压力和炉膛温度随炉排振动而剧烈波动的原因。

新型大阶梯斜推往复炉排燃稻壳热水锅炉的设计开发

对生物质燃料的燃烧过程和特点进行了论述,并介绍了大阶梯斜推往复炉排半悬浮燃烧热水锅炉SHW 14—1.0/115/70—D的设计和结构特点。

生物质振动炉排锅炉炉膛压力控制改进及试验

针对30MW生物质振动炉排锅炉运行情况,分析炉排周期性振动是引起生物质燃料爆燃和炉排风增加,从而导致炉膛压力周期波动的原因。基于此,对炉排振动周期设置和送引风控制做了改进,现场运行试验结果表明,炉排振动对炉膛压力的影响较改进前有了明显改善,提高了锅炉运行的安全性和稳定性。

生物质锅炉选型的比较分析

对生物质电厂所用锅炉的种类,燃烧方式、主要特点等进行了分析、探讨,并通过对两种最常用的炉型对比分析,为合理选择生物质锅炉提供参考。