Low-NOx Combustion Retrofit and Running Adjustment for 600-MW Utility Boiler with Four-Corner Tangential Firing

Low-NOX combustion retrofit is performed by adopting staged combustion technology for a 600 MW utility boiler with a four-corner tangential firing system. The emission data of NOX before and after retrofit are compared and analyzed. The test results show that the emission concentration of NOX decreases obviously after the low-NOX retrofit. Additionally, the emission of NOX decreases by nearly 50% when the unit load is higher than 350 MW. It can also be concluded that the emission of NOX is influenced significantly by the amount of SOFA, the damper opening of auxiliary air, the differential pressure between the secondary air windbox and the furnace, and so on.

耦合全炉膛的新型低NO_(x)旋流燃烧器性能

随着我国对氮氧化物(NO_(x))排放标准的不断收紧,电力行业迫切需要新的技术以减少NO_(x)排放。其中低NO_(x)旋流燃烧器技术作为控制NO_(x)排放的有效手段,受到广泛关注。针对一台600 MW对冲燃煤锅炉,设计并改进了一种新型低NO_(x)旋流燃烧器,研究了单只燃烧器流场、温度场及气体组分的分布特征,同时进一步分析了燃烧器耦合炉膛后的炉内温度场、NO分布情况。模拟结果表明:新型低NO_(x)旋流燃烧器中二次风为直流时煤粉燃烧较充分,且空气分级作用增强,可形成还原性气氛,NO排放量可进一步降低约21%。研究结果可为实际电站的低NO_(x)燃烧器改造提供理论依据和工程应用参考。

炼厂燃气动力炉富氧燃烧技术改造方案及性能分析

通过实验研究和理论分析,对燃气动力炉富氧燃烧污染物排放与燃烧特性进行研究,分析氧气体积分数对锅炉燃烧性能的影响。结果表明:当氧气体积分数为28%~30%时,炉膛温度基本与空气助燃工况相当,而炉膛的传热效率则随氧体积分数的升高而上升。氧体积分数升高可以提升燃烧效率,降低烟气中CO的排放,同时,富氧燃烧通过屏蔽氮源及控制炉温可大幅降低NO_(x)质量浓度。在70 kW热水锅炉上测试结果表明,当燃气量为3 m^(3)·h^(-1)、富氧助燃氧气体积分数大于28%时,锅炉排烟中NOx质量浓度小于20 mg·m^(-3),CO质量浓度小于80 mg·m^(-3),排烟中CO_(2)体积分数为32%,水体积分数为63%,该烟气经脱水后,CO_(2)体积分数可达到95%以上,满足CO_(2)用于驱油的指标要求。

锅炉燃烧器低负荷超低排放的优化改造

对一种新型低负荷燃烧器(低NO_(x)双分级旋流燃烧器)的结构特点及主要特性进行了介绍;对其在某电厂2×600MW燃煤锅炉机组灵活性改造中的优化改造方案及性能测试结果进行了分析.结果表明:采用该燃烧器可有效解决锅炉在低负荷下的燃烧器烧损、水冷壁高温腐蚀,以及煤种变化适应性问题;改造后,锅炉可在20%锅炉最大连续出力的负荷下不投油稳燃,锅炉效率可提升至93.37%,且NO_(x)排放得到有效抑制,排放质量浓度为35.9mg/m^(3).

小型蒸汽锅炉水煤浆燃烧行为的数值模拟研究

为了将水煤浆燃烧技术应用于国内中小型锅炉的改造,本文是以Fluent17.0为计算平台,以国内某小型水煤浆蒸汽锅炉为研究对象,采用数值模拟方法研究了水煤浆在炉膛内的燃烧和传热特性。基于Gambit2.4建立了锅炉炉膛的三维物理模型,并以六面体结构网格对计算区域进行了网格划分。基于Fluent17.0,在充分考虑水煤浆的雾化特点和水汽化吸热的基础上,详细研究了助燃空气预热温度变化对炉内水煤浆燃烧、炉膛温度分布和水冷壁换热的影响。研究结果表明,当助燃空气预热温度为523K时,水煤浆可在该锅炉炉膛内实现良好的燃烧,且能量利用也能达到较高水平。

煤粉低NO_(x)旋流燃烧器结构优化及试验

对OPCC型旋流燃烧器结构优化前后(包括优化内二次风扩锥结构和增加分离环)的流动、燃烧和NO_(x)生成特性开展数值模拟及锅炉现场试验研究。模拟结果与现场试验数据一致性较好。优化后燃烧器性能改善明显,主要体现在:(1)形成较大中心回流区,卷吸更多高温烟气量,有利于改善煤粉着火和燃烧稳定性(尤其在深度调峰灵活运行下);具体表现为着火距离由优化前的0.21 m缩小至0.14 m,火焰充满度好。(2)焦炭燃尽速率显著提高,由优化前的0.02×10^(-4)kg/s升至0.11×10^(-4)kg/s。(3)高CO浓度还原性区域更集中,有利于减少燃烧器喷口区域NO_(x)的生成。(4)现场试验数据表明,优化后出口CO体积分数由优化前的300×10^(-6)降至85×10^(-6),飞灰含碳由1.97%降至0.98%,出口NO变化不明显。

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。

水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧技术研究与应用

在深入研究的基础上,作者提出了水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧新技术,并进行了工程实践。该技术可用于新型系列水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧锅炉的开发,并将各种型式的低效链条炉排锅炉、往复炉排锅炉、煤粉锅炉、鼓泡流化床锅炉、燃油锅炉改造成先进水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧锅炉。文中介绍了该技术的特点与原理及工程实践。

“煤气化—无烟燃烧技术”的原理及其应用

分析了我国工业锅炉的现状 ,介绍了“煤气化—无烟燃烧技术”的原理及其在工业锅炉改造中的应用 。

1000MW超超临界锅炉低NO_x燃烧技术改造及性能优化试验

为降低NOx排放,某电厂对其1 000 MW超超临界锅炉进行了低NOx燃烧技术改造。改造后锅炉NOx排放质量浓度较改造前降低42%,但CO排放质量浓度、飞灰含碳质量分数较改造前均有上升。在分析改造前后锅炉燃烧工况变化的基础上进行了燃烧调整试验,通过改变省煤器出口O2体积分数、二次风配风方式、OFA风量和SOFA风量,研究了不同工况下锅炉燃烧及NOx排放特性。调整后锅炉在高负荷下CO排放质量浓度降至100 mg/m3以下,飞灰含碳质量分数降至1%以下。

二次风水平摆动对670t/h锅炉切圆的影响

针对某电厂 6 70t/h锅炉出现的NOx 排放高问题 ,提出了将所有一次风改为水平浓淡煤粉燃烧器 ,并对下组上层、中组中层和中组上层二次风采用水平摆动的方案 ,从而将水平浓淡燃烧技术与二次风水平摆动相结合 .按照相似模化的原则 ,在该锅炉上进行了炉内空气动力场的试验 .1、3角二次风由正切变为反切 ,进行了 4次不同二次风摆角的试验 ,结果表明 :随着二次风摆角增大 ,前后墙炉内切圆直径由 72 0 0mm增大到 12 0 80mm ,左右墙切圆直径由 810 0mm增大到 12 10 0mm .冷态试验结果为热态试验及数值模拟研究提供了依据 .

LNB改造后燃烧器烧损及NO_x排放高原因分析

以某电厂为例,一期1、2号锅炉在低氮燃烧器(low-NOxburner,LNB)改造后,燃烧器设备先后出现烧损问题,且1号炉NOx排放较2号炉高约100 mg/m3,危及锅炉运行安全及脱硝设备正常投运。针对上述问题,从改造方案、设备制造及运行方式等方面分析了原因。发现:(1)2号炉改造设计没有考虑煤种变化,采用了常规稳燃措施,同时运行期间周界风开度小,导致燃烧器区域出现局部高温,燃烧器防磨陶瓷脱落引起煤粉堆积,并在一次风室内燃烧导致燃烧器烧损;(2)1号炉燃烧器制造过程中各喷口间空隙未按设计要求封堵,煤粉被负压回流带入燃烧器隔板堆积燃烧,导致燃烧器烧损。同时,喷口间隙未封堵造成燃烧器二次风漏风严重,降低了空气分级效果,导致NOx偏高。在原因分析的基础上,采取了相应改进措施。结果表明,改进措施有效解决了1、2号炉出现的问题,可为其他电厂类似问题的解决提供参考。

燃气轮机低热值合成气燃烧室内三维湍流流动的数值模拟研究

对GE-F101型工业燃气轮机环形燃烧室燃用甲烷和低热值合成气的燃烧性能进行了数值研究,采用标准k-ε湍流模型和涡耗散湍流燃烧模型对燃烧室在不同燃料条件下的流场特性进行了数值模拟,并对燃烧室内的流场结构、温度分布、火焰结构及NOx分布进行了分析与比较;在此基础上对原燃烧室进行了一些改造.结果表明:随着燃料热值的降低,燃料射流速度增大,燃料和空气的混合程度减弱,燃烧稳定性降低,燃烧室内最高温度降低,NOx排放量减少;通过增大燃料喷嘴口径和增加旋流器的旋流数,可在一定程度上改善燃烧室内流动结构,增强燃料和空气的混合程度,因而提高了燃烧稳定性.

新型M-PM低氮燃烧器在700MW机组的改造效果

介绍了三菱公司新研发的M-PM超低氮燃烧器在珠海电厂2×700 MW亚临界锅炉的应用。M-PM燃烧器是在A-PM低氮燃烧器的基础上研发的,具有更好的着火和稳燃性能,降氮效果更佳。锅炉采用M-PM燃烧器改造后,在燃用神华煤满负荷运行时氮氧化物排放浓度由360 mg/m3降低到136 mg/m3,比改造前降低62%,同时解决了锅炉汽温偏低、烟气热偏差大和燃烧器摆角过高的问题,锅炉效率有所提高。

基于磷虾群算法的汽轮机组最优初压研究

为找到汽轮机变工况运行时的最优初压,利用改进的磷虾群算法(A-KH)和快速学习网(FLN)建立热耗率预测模型,然后利用A-KH算法的全局搜索能力,在可行的压力区间内对所建模型热耗率最低时对应的主蒸汽压力进行寻优,并将优化后的最优初压曲线与厂家设计压力曲线进行对比.结果表明:优化后的最优初压曲线能有效降低汽轮机组的热耗率,对汽轮机的安全经济运行更具有指导意义.

空气分级低氮燃烧改造技术对锅炉汽温特性影响研究

燃煤锅炉采用空气分级低氮燃烧技术改造后,炉内温度场分布发生较大变化,从而对锅炉的汽温特性产生较大影响。以某600MW亚临界锅炉为对象,通过数值模拟及现场实验手段,对锅炉采用空气分级低氮燃烧技术改造后的汽温特性进行了研究,并对改造后锅炉调整汽温的手段进行了探讨。

670t/h锅炉燃烧系统改造

针对扬州发电有限公司200MW机组4号炉(670t/h)长期存在锅炉灰渣可燃物含量偏高、锅炉效率偏低问题,在详细试验的基础上,对4号炉三次风燃烧系统进行了改造。改造后试验结果表明。4号炉在制粉系统运行条件下,锅炉效率提高2％以上。

国内首台600MW对冲燃烧锅炉低NO_x燃烧技术改造

为将锅炉低NOx燃烧技术改造可能产生的负面影响减至最低程度,在燃烧器改造设计中,注重对主燃烧器分级燃烧的设计优化,采用较大的主燃烧区化学当量比,降低对主燃烧区低化学当量比的依赖度和敏感度,同时采取受热面调整和磨煤机增装动态分离器等配套措施。改造后锅炉总体性能良好,NOx减排幅度达到50%。

炉内复合循环燃烧技术在工业锅炉改造上的应用

分析了我国工业锅炉的现状，介绍了用炉内复合循环燃烧技术改造工业锅炉的方案及措施，为工业锅炉改造探索一条可行的途径。

1000 MW燃煤锅炉低氮燃烧的数值模拟与分析

为了研究某1 000 MW燃煤锅炉低氮改造后的最佳配风方案,应用流体力学仿真软件对炉内温度、CO浓度等燃烧特性进行了数值模拟与分析。结果表明:对比4组不同二次风配风工况下炉内速度场、温度场以及组分场的分布信息,发现锅炉低氮燃烧适宜采用正宝塔式二次风配风方式;另外,通过分析不同燃尽风与附加风风率对锅炉燃烧效率与炉膛出口NO浓度的影响,发现燃尽风风率附加风风率均取15%左右时,炉膛出口NO浓度降低到200 mg/m^3以下,锅炉燃烧效率最优。数值模拟实验结果对锅炉低氮燃烧运行具有重要指导价值。