300MW贫煤锅炉低氮燃烧改造数值模拟

对某电厂300 MW贫煤锅炉低氮燃烧改造前后不同负荷进行数值模拟,研究分析改造前后锅炉炉内流场、温度场和组分浓度分布的变化,找到氮氧化物排放规律。计算结果表明:炉膛流动燃烧符合四角切圆锅炉实际运行情况。低NOx燃烧改造后,在炉膛出口过量空气系数一定条件下,各负荷运行NOx排放浓度下降均在40%以上,锅炉效率也有不同程度的提高,同时未带来明显的负面效应,改造对同类锅炉改造具有指导意义。     

某200MW四角切圆锅炉燃烧器改造降低NO_x数值模拟

针对国内某电厂200MW四角切圆锅炉NOx排放量较高,结渣严重的问题,利用CFD软件平台,采用数值模拟方法对其改造前后炉内燃烧过程进行研究。计算结果表明:由于附壁射流的作用,使得高温区集中在炉膛中部,有效地防止了锅炉结渣;改造后炉内有比常规燃烧方式锅炉更大的还原气氛区域,抑制了NOx的产生,使其排放降低34.6%。改造后的计算结果与试验相符的较好,所以此次数值模拟为锅炉设计、改造和运行提供理论依据。     

双区燃烧技术应用于降低NO_x的数值模拟研究

双区燃烧是降低Nox排放,防止炉内结渣的一项新技术.利用CFD软件平台,采用数值模拟方法对其某电厂200 mm四角切圆锅炉改造前后炉内燃烧过程进行研究.计算结果表明:采用双区燃烧技术使炉膛中形成了温度,组分和颗粒相参数显著不同的中心区和近壁区.由于附壁射流的作用,使得高温区集中在炉膛中部,有效的防止了锅炉结渣;改造后炉内有比常规燃烧方式锅炉更大的还原气氛区域,抑制了Nox的产生,使其排放降低34.6 %.     

船用增压锅炉的炉膛对流传热计算

由于增压锅炉燃烧压力的提高,强化了对流传热,如果仍按常压燃烧锅炉炉膛热力计算,忽略对流传热,将直接影响增压锅炉炉膛热力计算的准确性。文中对增压锅炉与常压燃烧锅炉炉膛特性参数进行了比较,对前苏联增压锅炉的试验数据进行了分析探讨,指出了增压锅炉炉膛对流传热的影响因素。同时提出增压锅炉炉膛传热计算应将辐射与对流传热分开计算,给出了适用于增压锅炉炉膛对流传热的计算公式,并进行了实例计算分析,与前苏联增压锅炉试验的计算数据结果相近。对于完善增压锅炉的炉膛热力计算具有一定的理论和实际指导意义。     

锅炉炉膛出口烟速偏差的数值模拟

作者开发了１套锅炉燃烧过程的计算程序,并应用该程序对一试验炉膛的烟速偏差进行了数值模拟。该数值模拟与试验所得数据完全一致。     

1 000 MW超超临界锅炉燃烧系统数值模拟及工程应用

某电厂1 000 MW锅炉在运行中,存在炉渣可燃物偏高、再热蒸汽温度偏低、燃烧稳定性差、炉膛四角一次风配风不均等问题。利用专业数值计算软件对该四角切圆燃烧锅炉改造前及改造后炉膛内燃烧工况进行数值模拟。计算结果表明:落入冷灰斗的煤粉量由改前的0.065 kg/m~3减少为改造后的0.052 kg/m~3,减少约20%,最下层二次风集中布置增强了对煤粉的托举能力。改造后在燃烧器截面方向,炉膛中心低温区减少,炉膛四周环形高温区增大,炉膛截面热负荷提高。沿炉膛高度方向,炉膛底部燃烧器区域截面平均温度提高约50～80℃,有利于煤粉气流的着火及燃烧;炉膛上部主燃区截面平均温度提高约20～30℃,有利于提高再热蒸汽温度。最下层燃烧器喷口四角煤粉碳转化率由改造前平均约为92.2%提高至改造后93.1%。提出了底部一、二次风喷口改造,下组燃烧器区域敷设卫燃带,在一次风管道加装可调缩孔等方案。改造完成后,该锅炉可在500 MW低负荷可不投油稳定燃烧,炉渣可燃物降低至2.5%～5.5%,再热蒸汽温度有一定提高,锅炉运行状态良好,锅炉效率提高0.3%。     

链条锅炉复合燃烧炉内特性的数值模拟研究

本研究以某化工厂1台35t/h链条锅炉为物理模型,使用Fluent软件计算流体力学软件对链条锅炉采用复合燃烧技术改造前后炉内速度场和温度场特性进行数值模拟计算。计算结果表明:链条锅炉采用复合燃烧改造后,煤粉气流可以明显加强炉内的扰动,炉内温度分布更加均匀,火焰在炉膛内充满度更好,炉内烟气温度整体升高了约100~200K,高温区达到1500~2000K,提高了链条锅炉的热效率和锅炉出力。     

煤粉锅炉微富氧燃烧技术应用研究

为研究煤粉锅炉微富氧燃烧改造的可行性,本研究对某企业热电事业部1台200 t/h高压煤粉锅炉进行了微富氧条件下的热力计算、数值模拟以及经济性分析。其中,数学模型的可靠性通过对比炉膛温度的测试数据与模拟数据(相对误差小于5%)进行了验证。研究结果表明:采用微富氧燃烧可以提高锅炉效率,在最大通氧率下锅炉效率提升了0.408 7%;煤的燃烧更加充分,炉膛内燃烧温度提高但不会烧坏燃烧器;采用工业流程中富余氧气进行微富氧燃烧改造可以降低锅炉运行成本,预计年节省开支104.53万元。总之,煤粉锅炉微富氧燃烧改造费用较低,易于实施,对于提升现有煤粉锅炉性能具有重要作用。     

燃尽风配风率对炉膛出口烟气温度的影响

以某1000 MW超超临界双切圆燃煤锅炉为模型,利用Fluent软件对烟煤分级燃烧后炉膛出口烟气温度进行了数值计算和分析,并将计算结果与实际改造后的数据进行比较.结果表明:在一定燃尽风配风率下,该锅炉燃烧烟煤时燃尽风配风率提高会导致燃烧中心升高,使分离燃尽风(SOFA)层以上的烟气冷却段缩短,进而导致炉膛出口烟气温度升高.通过对炉膛出口烟气温度公式中的火焰中心系数M进行修正,计算结果基本能满足实际工程改造的需要,具有一定的工程应用价值.     

电站锅炉炉膛强化传热分区段计算方法优化

探讨了电站锅炉炉膛水冷壁强化传热改造后炉膛传热计算问题,根据当前电站锅炉普遍采用的分级燃烧技术特点以及传热性质不同,对一维模型分区段热力计算进行改进,将炉膛分为8个区段,其中燃烧器区分为2个区段.根据水冷壁强化传热改造前后吸热量变化,通过迭代计算得到水冷壁强化传热改造后水冷壁热有效系数,代入分区段热力计算公式,得到水冷壁强化传热改造后各区段受热面热负荷和出口烟温.通过编程实现某600 MW超临界锅炉炉膛分区段热力计算.结果表明:改进方法计算得出的水冷壁强化传热改造后水冷壁热有效系数增加了0.051~0.092,炉膛出口烟温降低了45.55K,有利于减轻炉膛出口受热面的结渣.     

一种小型立式燃油锅炉的改造及实验研究

从目前立式燃油锅炉的发展现状出发,针对某小型立式燃油锅炉热效率不高,NO_x排放偏高的缺点,提出了相应改造方案,建立传热模型分析改造前后炉内燃烧与传热过程,并通过实验进行相关测试研究。经过分析和实验,结果表明:通过在炉膛中加装内炉胆,强化了燃烧与传热过程,提高了热效率,并改善了烟气排放;改造后的燃油锅炉炉膛温度分布均匀,无明显高温区,过量空气系数由1.10降低至1.05以下,NO_x排放降低25%以上,排烟温度明显降低,热效率提高2个百分点左右,以上均证明了该改造方案的可行性。     

电站锅炉炉膛内火焰刷墙时对流换热系数的计算方法

分析了电站锅炉炉膛内火焰刷墙时的对流换热,提出了火焰刷墙时的对流换热由烟气对流换热和粒子对流换热组成的换热模型。按此模型的计算结果与试验数据符合良好。     

WNS型燃油(气)锅炉炉内热流分布及温度分布的数值模拟

利用计算流体力学软件对WNS型卧式内燃燃油（气）锅炉内的流动，传热、传质进行了数值模拟，分别采用天然气和轻柴油为燃料，对炉膛内的热流分布，温度分布进行了比较分析，为WNS型锅炉的开发和设计提供了有效的研究手段。     

卧式燃油燃气炉炉胆传热计算方法的比较研究

对卧式燃油燃气锅炉或加热炉,炉胆传热计算是热力计算中的重要计算,其主要目的是确定炉胆出口烟温。本文对已有的卧式内燃燃油燃气锅炉炉胆传热计算公式进行了比较,提出了适合加热炉炉胆传热计算的方法和简化算法。     

炉膛传热计算方法的发展状况

对锅炉炉膛传热计算方法的发展状况及现有的主要计算方法进行了分析,指出了目前工程设计计算中应优先选用的方法以及炉膛传热计算方法研究的方向。     

增压流化床锅炉床下点火启动过程的研究与应用

分别在实验室规模常压模拟增压流化床燃烧室和１５ＭＷｅ ＰＦＢＣ－ＣＣ联合循环中试电站６０ｔ／ｈ蒸 发量的ＰＦＢＣ锅炉上进行了增压流化床锅炉床下点火启动特性的试验研究和应用实践．试验了热烟气点 燃流化床的煤种适应性;研究了加煤床温、埋管受热面、热烟气温度和流化风量等参数对床层冷启动和热 启动过程的影响规律．验证了为增压流化床锅炉设计的启动系统中带有气封结构风室的可靠性和烟气分 布的均匀性。考察了增压流化床在深床运行中实施压火后,能再次热启动的条件及所需的燃油量和煤量 的变化。将热烟气床下点火技术和热烟气与主燃风的同风室结构应用于中国第一座ＰＦＢＣ－ＣＣ中试电站, 取得了点火过程稳定可靠和安全的效果．     

链条炉排加煤粉复合燃烧锅炉炉膛传热计算基本方程

推导了链条炉排加煤粉复合燃烧锅炉炉膛的物擀平衡方程和上下炉膛的烟气热平衡方程，方程中考虑了上下炉膛间的辐射换热。用直接计算辐射换热量的方法，推导了炉膛的辐射换热方程，这些方程联立求解，可进行该类型锅炉炉膛的传热计算。     

煤粉炉改燃天然气对锅炉热力性能的影响

针对煤粉炉改燃天然气因燃料特性不同而带来的问题 ,从火焰中心高度系数、炉膛黑度及热有效系数和理论燃烧温度等几个方面分析了煤粉炉改燃天然气后对炉膛受热面和对流受热面传热以及锅炉性能的影响。并对某 5 0MW、1 2 5MW机组锅炉由燃煤粉改为燃天然气前后的热力性能变化进行了分析 ,为燃煤锅炉实施燃天然气改造提供了科学依据。     

Numerical modeling of the gasification based biomass co-firing in a 600 MW pulverized coal boiler

Gasification based biomass co-firing was an attractive technology for biomass utilization. Compared to directly co-firing of biomass and coal, it might: (1) avoid feeding biomass into boiler, (2) reduce boiler fouling and corrosion problem, and (3) avoid altering ash characteristics. In this paper, CFD modeling of product gas (from biomass gasification) and coal co-firing in a 600 MW tangential PC boiler was carried out. The results showed that NO_x emission was reduced about 50–70% when the product gas was injected through the lowest layer burner. The fouling problem can be reduced with furnace temperature decreasing for co-firing case. The convection heat transfer area should be increased or the co-firing ratio of product gas should be decreased to keep boiler rated capacity.     

新型直接接触式降温减湿节能装置的试验研究

研发了一种增设在天然气锅炉尾部的新型直接接触式降温减湿节能装置,并进行了模拟烟气试验研究。研究结果表明:该新型节能装置具有良好的传热、传质性能,能够有效地回收烟气的显热和潜热用于生产热水,由此能够显著提高天然气的能源利用率。