HALF-PAX旋流燃烧器冷态空气动力场试验研究

利用相似与模化原理,对某350 MW超临界燃煤锅炉配置的HALF-PAX型褐煤旋流燃烧器进行炉内冷态空气动力场试验,首次以同层燃烧器为试验对象,研究燃烧器喷口一、二次风的风速分布特性、风量调节特性,以及燃烧器喷口气流流动特性。试验结果表明,该型旋流燃烧器的一次风分配特性较好、二次风分配特性较差,内二次风风量过低且无法通过参数调整达到设计要求、二次风通道结构设计存在问题。依据试验结论进行优化调整后提高了锅炉煤种适应性,改烧烟煤时的稳燃性明显提高,锅炉环保经济指标得到进一步改善。     

基于CFX的双调风旋流燃烧器数值模拟

基于CFX软件平台对DRB-4Z型双调风旋流燃烧器的出口流场进行了数值模拟。结果显示:随着内二次风叶片角度的增大,回流区变长,回流直径变小,射流扩展角增大,最大轴向速度和最大切向速度的衰减变慢。随着过渡风速的增大,回流区变小,并且逐渐远离燃烧器喷口。当过渡风速较小时,回流区伸入燃烧器喷口;当过渡风速过大时,回流区大大减小,火炬刚性减弱。     

空气深度分级旋流燃烧器动力场冷态试验与数值仿真

通过动力场试验和数值仿真研究了多层辅助风设计对燃烧器喷口区域及炉膛区域流场的影响,分析旋流强度对轴向风速衰减、喷口风速分布以及气流扩散规律的影响。结果表明:随着旋流角度增加,三、四次风轴向速度降低,一次风轴向速度衰减加快,回流区更明显且区域更大;日常运行应保证直流二次风全开,旋流二次风开度为50%～70%,旋流角度为45°左右。     

HT-NR3旋流燃烧器冷态试验

针对采用HT-NR3旋流燃烧器锅炉存在的水冷壁以及侧墙高温腐蚀、燃烧器喷口烧损等问题,将燃烧器扩口角度从45°改为35°,并对这2种不同扩口角度的HT-NR3燃烧器进行冷态试验研究。结果表明,与采用45°扩口的燃烧器相比,采用35°扩口燃烧器的回流区和出口气流扩展角均较小,外二次风旋流叶片的调节范围更广,对煤种的适应性更强,可有效防止燃烧器喷口结渣和烧毁,提高燃烧的稳定性,有利于降低NOx的排放。     

L NASB型旋流燃烧器结构对锅炉N Ox 排放及燃烧性能的影响

某厂LNASB型旋流燃烧器喷口的结构变化对锅炉燃烧性能及NOx排放影响较大,可使NOx排放降低150mg/m3左右,但会带来尾部CO浓度增加及燃烧高挥发分煤种时二次风喷口容易结渣及烧损变形问题。分析认为,在保证一、二次风速设计的基础上,采用扩锥型一、二次风喷口并将局部浓缩的煤粉浓缩器改为内浓外淡船型煤粉浓缩器,在进一步降低NOx排放的同时,也可缓解二次风喷口的结渣及烧损变形问题。     

600 MW超临界旋流燃烧锅炉炉内温度场数值模拟及优化

使用可实现k-ε双方程模型,对600 MW超临界锅炉低NOx轴向旋流燃烧器(low NOx axial swirl burner,LNASB)燃烧过程进行了数值模拟,研究了二次风量及旋流强度对燃烧器热态流场、温度场分布的影响,对燃烧器拟改进方案进行了比较。数值模拟结果表明,内二次风对回流区影响较大,外二次风对扩展角影响明显,增大中心风速可以增加回流区根部距离;内二次风旋流强度及风量过大时容易引起火焰偏斜贴壁,中心风退出后燃烧器喷口处温度上升明显,中心给粉可以有效地增加火焰离喷口距离,为最佳改进方案。与试验结果进行对比,获得了比较一致的结果。通过设备改进和燃烧调整,解决了锅炉长期以来的恶性结渣问题,为LNASB燃烧器设计和运行提供了一定的防结渣理论基础。     

低NO_x轴向旋流燃烧器烧损原因分析及对策

华能瑞金电厂超临界锅炉低NOx轴向旋流燃烧器多次烧损,分析认为主要原因是一次风速低、二次风量小、二次风旋流强度过大、中心风阻力大、长期燃用印尼煤所致。对此,采取了增大二次风量、降低中心风阻力的结构改进措施和提高一次风速、调整中心风挡板位置、调整二次风旋流片及二次风调节套筒位置等运行调整措施,实施后效果良好,有效避免了燃烧器再次烧损。     

典型旋流燃烧器低负荷稳燃特性试验

本文以某低氮旋流燃烧器为研究对象,采取试验和数值模拟的方法,研究了三次风旋流叶片角度对燃烧器喷口流场分布、喷口温度场分布以及CO、NOx生成特性的影响。结果表明:随着三次风旋流叶片角度从20°增加至50°,旋流加强,燃烧器喷口气流回流量增加,卷吸能力增强,当三次风旋流叶片角度增加至60°以后,燃烧器喷口气流出现飞边的现象,卷吸能力反而变弱;当三次风旋流叶片角度为50°左右时,高温烟气离燃烧器喷口最近,约为1.4 m;随着三次风旋流叶片角度的增大,其CO生成浓度（体积分数）呈先降低后增加的趋势,其NOx生成浓度呈先升高后降低的趋势,当三次风旋流叶片角度为50°左右时,其CO生成浓度达到最低,其NOx生成浓度达到最高,由此可以推测出,适应于锅炉低负荷稳燃的最佳三次风旋流叶片开度为50°左右。在某660 MW锅炉上进行现场试验,燃烧器三次风旋流叶片角度由0~30°调整至50°后,相同运行条件下锅炉最低稳燃负荷由25%额定负荷降低至20%额定负荷,低负荷稳燃能力明显提升。     

H-PAX型燃烧器风速测量试验分析

内蒙古京宁热电有限责任公司一期工程2×350MW空冷超临界燃煤供热机组锅炉采用巴威锅炉厂设计的H-PAX型燃烧器。为了更好地了解该类型燃烧器实际使用情况,对燃烧器进行风速测量。试验结果表明,燃烧器浓淡一次风喷口截面风速分布较为均匀,燃烧器外二次风速均布情况良好;实测内外二次风量比例与设计值存在较大差距。试验结果可为采用同类型燃烧器的机组运行提供参考。     

DRB-4Z型双调风旋流燃烧器出口流场的数值仿真研究

以某电厂600 MW机组锅炉的单个DRB-4Z型双调风旋流燃烧器为例,通过CFX软件模拟研究一次风速、外二次风叶片角度对燃烧器出口流场的影响.结果表明:适当减小一次风速可增大回流区,有利于煤粉的着火,但过低的一次风速会使一、二次风的后期混合变弱,不利于煤粉的稳定着火;随外二次风叶片角度的增大,火炬长度明显增大,推迟了外二次风与一次风的混合,降低了着火稳定性,同时易引起燃烧器对面水冷壁的结渣;随外二次风叶片角度的减小,旋流强度增大,煤粉气流的最大轴向速度和最大切向速度的衰减加快;当外二次风叶片角度过小时,较大的旋流强度使火焰尾部形成开放式气流同时在尾部中心出现回流区,将降低燃烧器的使用寿命并对着火稳定性产生不利影响.     

旋流煤粉燃烧器低NO_x排放的设计分析

分析了我国电站锅炉低NOx旋流燃烧器的使用状况和NOx排放现状,总结了旋流燃烧器实现低NOx燃烧的技术要素。分析表明,二次风的配给、一次风的浓缩、一次风喷口结构和一次风预热等是降低NOx排放的重要措施。同时,讨论了低NOx旋流燃烧器的研究发展方向,可为旋流燃烧器的选型和设计提供参考。     

LNASB型旋流燃烧器锅炉燃烧调整试验及分析

在分析哈尔滨锅炉有限责任公司引进三井巴布科克能源公司技术生产的低NOx轴向旋流燃烧器(LNASB)结构特点的基础上,通过对国电常州发电有限公司(简称国电常州)1号锅炉进行变氧量、变一次风速、变煤量分配、变二、三次风比例、变二次风旋流强度和中心风的影响试验等,研究了LNASB型旋流燃烧器锅炉运行特性,同时也使国电常州1号锅炉一减前的一次汽汽温偏差问题得到改善.     

旋流燃烧器高负荷灭火问题研究

针对某670t/h燃用贫煤锅炉旋流煤粉燃烧器在额定负荷出现的灭火问题，在单相试验台上进行了冷态模化试验，试验结果表明：高负荷下的灭火不是由于射流回流区及扩展角的变化引起的，而是由于旋流二次风速过高．导致一、二次风风速不匹配引起的。去掉燃烧器旋流二次风道与直流二次风道之间的扩口后．旋流二次风速度下降．旋流二次风较早地向外扩散．射流的回流区及扩展角略有增加。工业试验表明：采用改进后的燃烧器结构解决了高负荷灭火问题。同时，还分析了直流二次风率、旋流二次风、一次风对流场的影响。     

低热值煤层气旋流燃烧器冷态流场试验研究

采用热线风速仪对旋流燃烧器出口流场进行了测量,得到了燃烧器流场的分布状况,研究了喷口角度变化对燃烧器出口速度场的影响.试验结果表明,燃烧器搭配不同喷口时,在燃烧器根部均能形成稳定的中心回流区;渐扩喷口燃烧器的射流扩展角大,而渐缩喷口燃烧器的射流穿透能力较强.在较宽的热负荷范围内,该旋流燃烧器均具有良好的空气动力场,有利于低热值煤层气的着火与燃烧.     

600MW超临界旋流燃烧器锅炉优化运行研究

分析了某引进三井巴布科克能源公司技术生产的600 MW超临界锅炉低NOx轴向旋流燃烧器(LNASB)的结构特点。通过对采用该技术的某电厂#1锅炉进行变氧量、变一次风速、变二、三次风比例、变同层燃烧器二、三次风总风量和二次风旋流强度等试验,研究了LNASB型旋流燃烧器锅炉运行特性,找出了一条防止该型锅炉结渣的有效途径,同时也使该电厂#1锅炉一减前的一次汽汽温偏差问题得到改善。     

双通道旋流燃烧器空气动力学特性数值模拟及研究

对双通道旋流燃烧器出口空气动力特性进行了数值计算，并对影响其特性的一、二次风量、旋流叶片角度、中心扩锥角度和直流二次风喷口扩角等多种因素进行了分析，其结果与冷态模型试验基本吻合。推荐的运行参数及结构尺寸对该燃烧器的试验、结构改进和运行具有一定的参考价值。     

660MW发电机组对冲燃煤锅炉低氮燃烧改造及运行优化试验

某660 MW超超临界旋流对冲燃煤锅炉原设计采用第一代OPCC型旋流煤粉燃烧器,运行过程中存在NO_x排放偏高、燃烧器区域结焦和部分燃烧器烧损等问题,为此进行了低氮燃烧改造及运行优化试验。在新增一层直流燃尽风及对主体燃烧器进行改造后,通过调整燃尽风率、总风量、燃烧器内外二次风挡板开度,对燃烧器参数进行了优化。结果显示:烟气中氧的体积分数控制在2.8%较合适(对应总风量2 100 t/h),脱硝入口NO_x排放由改造前350 mg/m~3左右下降到240~260 mg/m~3,飞灰中碳的质量分数在1.5%以下,锅炉效率约提升0.3%,不存在燃烧器烧损、结焦问题,且主蒸汽、再热蒸汽参数都达到额定值,运行良好。     

某1000MW超超临界双切圆锅炉燃烧特性的数值模拟与优化

使用realizable k-ε双方程模型,对一台1000MW超超临界机组双切圆锅炉的燃烧特性进行了数值模拟,研究了一、二次风速及喷口结构对锅炉热态流场、温度场分布的影响,对燃烧器原始结构及拟改进结构流场及温度场进行了比较。数值模拟结果表明:燃烧器拟改进结构情况燃烧过程中,炉膛内形成2个旋向相反的椭圆形温度场与流场。一、二次风速对炉内燃烧器区域热态流场影响较大,一次风速增大,切圆直径变小;二次风速增大,切圆直径变大。燃烧器喷口形状与布置方式不同时,炉内温度场变化较大。增大一次风喷口尺寸能够增加火焰刚性,可避免一次风速较低时火焰偏斜贴壁,为最佳改进方案。并与改进后试验结果进行了对比,获得了比较一致的结果。为PM型燃烧器设计和运行提供了一定的理论基础。     

330 MW前墙燃烧煤粉锅炉炉内温度场的数值模拟及优化

某电厂330 MW机组锅炉采用双调风旋流燃烧器,前墙布置。该厂实际运行中一次风速与设计值相比相差较大,较大的一次风速造成了燃烧器一次风管磨损严重,同时后墙水冷壁高温腐蚀的可能性增大。该文提出保持原燃烧器一次风管尺寸不变,减小中心风管直径、增大一次风流通面积以减小一次风速的改造方案。为研究改变中心风管直径后的4层燃烧器对炉膛燃烧的影响,采用数值模拟的方法对该型锅炉炉内的温度场进行数值计算,得到5种不同方案下该型锅炉炉内的温度场分布,并分析了中心风管直径的改变对炉内温度场的影响规律,即后墙近壁区温度随着中心风管直径的减小呈现先降低后升高的趋势。通过对5种方案数值模拟结果的比较分析,得到了对炉膛后墙安全性影响最小的方案,为电厂的实际改造提供参考。     

保定热电厂^#3锅炉燃烧器改造

１问题的提出保定热电厂＃３炉系德国产ＥＫＭ－２００型双汽鼓自然循环煤粉炉,采用直流式煤粉燃烧器,四角布置,气流在炉膛中心形成１０００ｍｍ的假想切圆,采用热风送粉。每角布置有３层二次风喷口,８层一次风喷口。８只一次风喷口置于中二次风口内,中二次风作为...