方箱形管式加热炉炉内强化传热的热态试验

对矩形截面的方箱形管式加热炉提出了一种新的底部向上旋流燃烧方式，这种旋流可由多个倾斜向上的喷口射流形成，且涡旋可不止一个．在模拟试验炉上对传统底部向上直流燃烧方式和新的旋流燃烧方式进行了热态对比试验．结果表明，由于旋流的作用，炉膛下部燃烧和传热得到强化，出口烟温下降，炉膛热效率显著提高．     

新型低挥发份煤燃烧方式的试验研究

改变传统的燃烧器四角布置方式，将燃烧器布置于四墙中心，既保留了切向燃烧方式的优势，又大大改善了燃料的着火和燃烧条件，使低挥发份煤能够在炉膛内及时着火、稳定燃烧和充分燃尽，通过试验研究表明，新型的燃烧方式为解决电站锅炉燃用低挥发份煤的问题提供了新途径。同时也为解决大容量电站锅炉四角切向燃烧时炉膛结渣和炉膛出口水平烟道内烟气参数偏差两个难题提供了新途径。     

面向锅炉燃烧优化的炉膛动态建模

为了设计炉膛燃烧动态优化控制器,提出了一种结合NOx产生机理的锅炉炉膛一维建模方法.通过将锅炉炉膛沿高度方向进行分层,并采用集总参数法分别描述锅炉各层内的流动、燃烧、传热和NOx生成过程,建立了能够表征锅炉燃烧特性的一维动态模型.通过对某HG220/100-10燃煤锅炉的建模仿真表明,所提出的模型能够正确反映出炉膛沿高度方向的一维温度分布及NOx分布,并能够准确反映不同配风方式对NOx排放的影响,以及各层风煤变化时炉膛出口处烟气温度、飞灰含碳量及NOx浓度的动态响应特性.相比传统三维模型,所建模型形式简单、计算量小,对于锅炉燃烧优化控制的设计能够起到关键的支撑作用.     

成果撷英

干除渣技术及其应用火力发电厂燃煤锅炉是通过煤粉燃烧将燃煤的化学能转换成热能,完成发供电过程中的初次能量转换。煤粉在炉膛内燃烧的过程中,燃煤中的灰粉等不可燃杂质以两种形式排出,其中颗粒较小的随烟气流动离开炉膛,这部分被称为飞灰;颗粒较大的从炉膛底部排出,这部分就是炉底渣。所谓除渣就是指炉底渣排出炉膛及后续输送处理的一个过程。目前,国内外除渣技术有两种方式:一是水力除渣技术,二是干式除渣技术。干式除渣技术的基本原理是:锅炉炉膛中下落的热灰渣(850℃左右),经炉底排渣装置落到钢带式输渣机的输送钢带上,随输送钢带低速…     

塑料和生物质在循环床内燃烧特性的实验研究

以PVC和木屑分别作为塑料和生物质燃料的典型代表,通过实验研究观察影响燃烧过程产生的可燃气体CO、 CH4、 H2等分布特征的主要因素,充分分析了这两种燃料在循环流化床内的燃烧特性.实验结果表明: PVC和木屑表现出了强烈的挥发分燃烧特性,即挥发分在高温条件下迅速热解,然后随气流分布在整个炉膛内燃烧;炉膛内的温度呈"凸抛物线"型分布;木屑燃烧过程中,随着一次风率的提高,炉膛出口CH4、 H2和CO浓度提高;PVC燃烧过程中,炉膛出口CO和CH4浓度极低.实验过程中还在实验台炉膛出口发现一定浓度的H2, 与260 t/d垃圾焚烧的工业测试中发现的情况一致.     

电厂天然气锅炉富氧燃烧数值模拟

对传统燃烧方式下和应用富氧燃烧技术(O2/CO2燃烧技术)时电厂天然气锅炉内的燃烧特性进行数值模拟研究.结果表明随着氧气浓度的增大,整个炉膛的高温区分布趋于集中,烟气温度增加,火焰分布更为集中,充满度也越来越差.当氧气浓度为25%时,炉膛内的温度分布和烟气辐射特性与传统燃烧方式下最接近.当氧气浓度由21%上升到40%时,炉膛内烟气温度得到较大幅度的提高,燃烧器所在截面温度上升300 K以上,火焰充满度变差.     

锅炉的燃烧分析及火焰检测系统

以煤粉燃烧为例分析了炉膛中火焰的燃烧状态,说明了炉膛火焰检测系统在炉膛安全生产中的重要性.介绍了红外火焰检测装置的原理结构及其火焰信号处理器的改进措施.     

数字脉冲燃烧控制技术在锻钢退火炉中的应用

阐述了数字脉冲燃烧控制技术的控制原理,提出了利用单纯型法寻优燃烧周期控制炉膛温度,给出了燃烧方式软件控制优化锻钢退火工艺。通过现场应用结果对比,该控制技术比传统控制技术在炉温控制中控制精度高,动态性能优越,节能约8%。     

锅炉炉膛结渣问题的研究攻关

针对一台130t/h切向燃烧锅炉炉膛出现的结渣问题,提出一种可以消除结渣的燃烧器结构和燃烧器配风方式。数值计算结果表明,改造后的燃烧器,锅炉炉内实际切圆直径减小,炉膛温度水平降低,上二次风喷口附近水冷壁壁面O2浓度增加,都有利于抑制和消除炉膛的结渣。改造后的炉膛结渣基本消除,锅炉高负荷运行稳定性提高,数值计算结果与现场实测数据基本吻合。     

自适应Retinex与Canny的炉膛火焰边缘检测算法

对炉膛火焰图像的增强与检测是获得炉膛内部燃烧情况的重要手段.首先,提出了一种自适应多尺度Retinex算法,提高了火焰清晰度和炉膛火焰与炉膛的对比度.其次,提出了识别火焰边缘改进的Canny算法,提高了火焰边缘清晰度.仿真结果表明,炉膛火焰与环境对比度得到提高,改善了图像的视觉效果,火焰边界连续且轮廓清晰.     

半封闭式风室链条炉的均匀配风与风室密封的研究

文本以DZL4-13-AⅡ型半封闭式风室链条炉为对象,针对风室横向配风均匀性和风室间密封等问题进行理论分析和试验研究,总结了完善这种类型锅炉风室配风系统综合治理结果。所提供的均风装置可为工业锅炉制造厂和用户在节能改造中参考使用。     

开缝钝体燃烧器冷热态试验研究及其应用

介绍了开缝钝体燃烧器实验室冷热态试验结果以及在实际锅炉炉膛中形成的冷热态空气动力场和不同负荷下热运行的结果．一系列测试结果表明，开缝钝体燃烧器能够合理组织四角切圆燃烧锅炉的炉内工况，并对劣质煤具有较好的稳定燃烧性能．对开缝钝体燃烧器的流动和稳定燃烧机理作出了解释．     

垃圾焚烧炉内传热计算方法

考虑到垃圾作为燃料具有水分高、热值不稳定等特点 ,给出了层燃和流化床燃烧方式垃圾焚烧炉的炉内传热计算。将层燃炉炉膛分为燃烧室和燃尽室 ,分别给出了燃烧室和燃尽室辐射换热的计算方法 ,对高水分烟气的对流换热计算及黑度计算推荐了修正方法。循环流化床锅炉炉膛内分为密相区和稀相区 ,针对各区受热面布置特点 ,总结了相应计算方法。该方法已经应用于垃圾处理能力为 15 0 t/ d循环流化床垃圾焚烧炉以及 5 0 ,10 0 ,30 0 ,80 0 kg/ h的系列层燃垃圾焚烧炉的工程设计中。     

锅炉改造燃烧过程的自动控制

针对钢厂循环流化床锅炉改造的燃烧过程自动控制,提出了输煤系统和燃烧系统进行联动控制的一种方案,从而减少了锅炉结焦事故的发生。以锅炉给煤系统采用单片机控制变频器的闭环交流调速为重点,结合锅炉其它自动控制系统,如汽包水位、过热蒸气温度、炉膛负压等接口,采用模糊PID自整定算法,并对控制算法进行了研究与仿真。仿真结果表明,该控制算法具有超调量小、稳定性好、对模型参数适应能力强等特点,能够取得良好的控制效果。     

发动机逆向燃烧系统的误差分析

文章讨论了硅胶拓膜和剖切燃烧系统的方法,采用逆向工程技术,通过德国GOM公司的ATOS非接触式扫描仪完成燃烧系统的点云数据采集;详细介绍了利用Geomagic Studio逆向软件进行模型重建的步骤,指出造型过程中的要点,最后生成逆向燃烧系统模型,并进行生成模型与理论设计模型的误差分析对比,根据误差分析结果,确定逆向燃烧系统的可行性方法.     

大型电站锅炉炉墙振动研究

大型电站锅炉炉墙结构振动的原因很复杂,主要有燃料燃烧不均匀或爆发性连续脉冲;烟气流过管束时形成的卡门涡街;炉膛空腔的声学共振;从结构外振源传来的振动等。炉墙振动过大会造成绝热层开裂、焊接松脱等恶劣后果,锅炉内爆则会引起灾难性的破坏,但目前锅炉结构设计从未考虑其动态特性。本文对国产大型电站锅炉(主要是30万千瓦电站直流锅炉)的炉墙和刚性梁振动进行了较全面的实测,对测试数据进行了谱分析和传递函数分析,研究了炉墙各区域的振幅分布及频率分布,又从相关分析中研究了振动的随机性,定性地分析了燃烧、卡门涡街、声学共振等所引起的振动的频率范围,从而肯定了目前国产30万千瓦电站锅炉炉墙振动的主要振源在于燃烧。     

卫燃带对炉内燃烧过程影响的数值模拟研究

针对煤粉炉设计与改造时卫燃带的敷设位置与面积难以准确确定的难题,提出了以锅炉热力计算为基础、用炉内燃烧过程三维数值模拟定量分析卫燃带位置与面积对炉内温度场及燃烧效率的方法,并用这种方法对某厂一台130t／h煤粉炉进行了数值模拟研究．结果表明：三维数值模拟方法可以定量地分析卫燃带对炉内温度场及燃烧效率的影响,并与实际结果比较吻合．     

小型直喷式柴油机燃烧过程优化的研究

本项研究设计了四角形、花瓣形和四角花瓣形等三种小型直喷式柴油机新型燃烧室，并采用油膜法这一简易的流体可视化技术检测几种燃烧室的壁面流体状态，最后通过发动机性能试验证实四角形燃烧室对改善小缸径直喷式柴油机的燃烧特性、降低油耗和减少排气烟度具有良好的效果。     

声学和加热条件对脉动发动机工作频率的影响

对Helmholtz型脉动发动机的主体结构燃烧室-喷管进行了研究,分析了5 种燃烧室柱部直径的发动机所构成的声学条件,以及3种油门开度所构成的加热条件对发动机工作频率的影响。结果表明,在燃烧室柱部直径变化范围内,声学条件对发动机工作频率的影响不大,加热条件则显著改变发动机的工作频率。     

复合生物质燃烧性能的数值模拟及实验

为探究复合生物质的燃烧性能,以圆筒形燃烧室的锅炉为例,利用FLUENT软件建立数学燃烧模型,并选取玉米秸秆、棉秆、木屑和稻秆4种生物质作为模拟燃烧的燃料。分析4种生物质单独燃烧时燃烧室中心截面的温度分布,结合分析结果将玉米秸秆分别和木屑、稻秆按照不同的质量配比方案进行混合燃烧模拟,并对4种生物质及复合生物质做单烧及混烧实验验证。研究结果表明：4种生物质燃烧时燃烧室中心截面最高温度的排序为玉米秸秆>棉秆>木屑>稻秆,玉米秸秆的最高温度比其它3种生物质高100K以上;生物质的燃烧性能受一次风速、风温及自身含水率的影响较大;混烧明显好于单烧,实验验证玉米秸秆与木屑、稻秆的最佳质量配比分别为3:1、7:3,此时燃烧室中心截面的最高温度混烧比单烧分别提高90K和92K,且复合生物质提高了单一生物质的燃烧性能。