煤粉空气流在管内着火规律的研究

本文介绍一管内煤粉气流着火的试验方法与理论模型，从而得出煤粉气流着火的一些特性与规律，由于管内煤粉气流着火更接近工程实际，因此该实验方法比其它一些研究着火规律的方法有更多的优点，同时介绍了几种典型工业用煤在控制煤粉浓度、气流速度以及管壁温度时，管内煤粉气流的着火特性的试验结果，并与理论模型的计算结果进行了比较．比较表明，理论模型计算结果与实验结果相符．     

高温氧气发生器的煤粉点火特性研究

针对劣质煤电站锅炉在冷态启动过程中燃油消耗量大的问题,提出了一种高温氧气直接点火技术,可用少量燃油将氧气加热至1 480℃的高温状态,然后用高温氧气直接点燃煤粉气流。本文采用热态点火实验的研究方法证明了该方法的有效性。研究了高温氧气发生器的性能特点,总结出优化运行参数,验证了稳燃氧气流量最佳值应取40(N·m~3)/h;然后,研究了高温氧气发生器在山西晋中贫煤煤粉气流中的点火特性,实验结果证明:贫煤煤粉气流的最高火焰温度达到1 160℃,火焰长度超过6 m,证明了高温氧气点火技术是可行的。     

假想圆对六角燃烧器区域气流旋转特性的影响

针对某六角切圆燃烧煤粉锅炉存在的受热面结渣问题,应用激光多普勒测速仪(PDA),对燃烧器出口区域气流的旋转特性进行了三维冷态试验研究,采用标准的k-ε双方程湍流模型进行了数值模拟研究,安排了原始设计工况和加大上层燃烧器二次风假想切圆直径的改进工况．研究结果表明,燃烧器六角布置的锅炉,炉内气流旋转较弱,炉膛角部出现二次旋涡,主旋转气流呈动态椭圆形．适当地采用一、二次风同心双切圆布置形式,能够有效地改善炉内气流的旋转特性,从而抑制受热面结渣现象的发生．     

双质量飞轮传动轴系扭振模拟试验台研究

研制了采用双质量飞轮的传动轴系扭振特性测试试验台;介绍了试验台的模拟方法和设计原则;利用该试验台对轴系扭振特性进行了测试.试验结果表明,该试验台设计合理,能够较好地模拟传动轴系的振动特性,可用于验证双质量飞轮传动轴系扭振的研究机理.     

旋流燃烧器配燃尽风对氮氧化物排放和燃尽率的影响

为减少电站锅炉氮氧化物的有害排放,采用1 MW热态煤粉燃烧试验锅炉进行热态模化试验,使用两台双调风旋流燃烧器进行对冲燃烧。该试验过程在主燃烧器的上方不同位置,布置了分级燃烧的燃尽风装置。通过截面渐变一次风管与相邻的碰撞环结合以使空气和煤粉混合气流在一次风管内,将煤粉与空气的混合气体中的煤粉颗粒沿径向分离为内淡外浓的环状气流,实现了燃料在燃烧器喷口处沿径向的浓淡分布。通过对特性差异较大的神华煤、河津煤和长治煤的热态模拟实验,结果表明:燃尽风布置的相对位置变化影响氮氧化物的生成与排放,燃尽率受燃尽风布置相对位置的影响,氮氧化物的生成与排放和燃尽率之间呈正相关,燃尽风布置为锅炉燃烧稳定性和经济性的主要影响因素。     

循环流化床锅炉紧凑式分流回灰换热器冷态试验研究

外置换热器是循环流化床(CFB)锅炉大型化的关键技术.为发展具有自主知识产权的大型CFB锅炉技术,针对国产200 MW CFB锅炉及大型化的需要,开发了一种新型外置换热器一紧凑式分流回灰换热器(CHE)专利技术.该紧凑式分流回灰换热器采用气动方式控制循环灰的分流量,同时兼有循环灰的冷却和回送功能,且为整体化结构.在1台4.4 m高的循环流化床冷态试验台上,对紧凑式分流回灰换热器的分流特性、调节特性进行了系统的试验研究,以指导进一步的热态试验和实炉设计.     

换热器模糊控制试验系统及其动态特性分析

为用试验方法来研究模糊控制系统的控制特性,在低温热水散热器热工性能试验台的基础上,建立了换热器模糊控制试验系统,给出了控制系统测试室及翅片管换热器的状态空间模型,进而分析了系统在变水量和变风量调节下的动态响应特性。     

煤粉气流着火存在最佳煤粉浓度的机理分析

对煤粉气流的着火过程进行了比较深入的理论分析。采用煤粉气流着火热量供需平衡的原理对存在最佳煤粉浓度的机理进行了讨论，并根据简单模型进行了近似计算。结果表明，煤粉气流所需热量与着火区供热量相等、火焰温度水平最高时的煤粉浓度为最佳浓度。分析计算的结论与试验结果是一致的。     

新型高温空气产生系统压力波动与可行性分析

对一种新型往复式热循环多孔介质燃烧高温空气产生系统进行了冷态试验研究.介绍了系统的工作原理及实验流程,分析了一次风量、二次风比及多孔介质结构参数组合对系统压力波动特性、高温空气模拟气流产生的可行性和产生量的影响.结果表明,一次风量和二次风比对系统压力波动影响较大;一次风量增加有利于高温空气模拟气流产生,当二次风比大于等于1时,模拟气流产生可行,且值越大,可行性越好;一次风量和二次风比增大,高温空气模拟气流量绝对值增加,但从分流比分析,高温空气模拟气流受一次风量影响较小,随二次风比增大而逐渐减小.在空隙率相同的情况下,多孔介质孔径变化对系统压力波动、高温空气模拟气流产生和产生量影响较小.通过比较4种多孔介质结构组合,表明燃烧器内采用渐变型多孔介质燃烧器更有利于增大分流比.     

平行矩形不等温射流的温度场特性试验研究

为了研究水平浓缩煤粉燃烧器中浓、淡两股气流混合的机理，在进行了平行矩形射流速度场特性的试验研究后，对温度场特性进行了试验研究。本文阐述了喷口间距、初始剩余温度等因素对平行矩形射流温度场结构特性的影响。从而提出，通过适当加大喷口间距、提高浓缩比可以实现水平浓缩煤粉燃烧器的高效、稳燃、低污染和防结渣的功能。     

Numerical calculation of flow and heat transfer process in the new-type external combustion swirl-flowing hot stove

It is clarified that the important method to improve the blast temperature of the small and the middle blast furnaces whose production is about two-thirds of total sum of China from 1000℃ to 1250-1300℃ is to preheat both their combustion-supporting air and coal gas. The air temperature of blast furnaces can be reached to 1250-1300℃ by burning single blast furnace coal gas if high speed burner is applied to blast furnaces and new-type external combustion swirl-flowing hot stove is used to preheat their combustion-supporting air. The computational results of the flow and heat transfer processions in the hot stove prove that the surface of the bed of the thermal storage balls there have not eccentric flow and the flow field and temperature field distribution is even. The computational results of the blast temperature distribution are similar to those determination experiment data. The numerical results also provide references for developing and designing the new-type external combustion swirl-flowing ho     

煤粉分级燃烧对炉内燃烧过程影响的试验研究

为了考察炉内燃烧过程的变化特性，研究了2.11 MW四角喷燃煤粉炉的煤粉分级燃烧效果.试验采用的锅炉燃料分级百分比为20%，二级燃烧区过量空气系数取0.95.一级燃烧区和燃尽区过量空气系数取1.10.结果表明, 与未进行分级燃烧的基础工况相比，煤粉分级燃烧试验炉二级燃烧区和炉膛出口温度增高，锅炉NOx排放体积比降低45%. CO、CO2和SO2在应用分级燃烧后的炉内变化复杂，但其排放体积比未发生较大改变，甚至略有下降. 分级燃烧使锅炉固体不完全燃烧损失(SICL)有一定程度增加, 该煤粉分级燃烧是一种清洁燃烧技术.     

直流煤粉射流着火稳定性指数研究

基于炉膛内煤粉射流微元段,分析煤粉射流卷吸、挥发分与焦炭燃烧以及辐射传热引起的质量与热量变化,建立煤粉射流中氧质量浓度变化、煤焦颗粒直径变化、煤粉颗粒温度变化及一次风射流温度变化微分方程。在此基础上,提出煤粉射流着火稳定性指标的定量计算方法,对于在实际运行中预测与诊断燃烧状态、优化燃烧、预防熄火具有重要意义。     

电站锅炉燃烧在线监测及诊断系统

设计开发了一种能够适应含粉尘气流，速度系数稳定，耐磨性高的新型KBX 3型靠背式测速元件，并基于JBuilder开发平台和现场总线技术，对锅炉的一、二次风速、煤粉质量分数、混合后风粉温度等参数进行实时监测、实时存储，实现了历史数据查询、趋势曲线分析、故障诊断及越限报警的功能，使运行调整和故障诊断有据可依，能准确调整锅炉配风，实现锅炉配风均匀、稳定燃烧并防止堵管，从而可提高锅炉运行的安全性、稳定性和经济性，实现炉膛燃烧的优化运行.     

低碳经济下电厂O2/CO2煤粉燃烧技术的应用

电厂O_2/CO_2煤粉燃烧技术是一种新型的煤粉燃烧技术,它采用纯氧和再循环烟气代替空气组织煤粉的燃烧,也被称作富氧燃烧技术或氧气/烟气再循环技术。本文介绍了O_2/CO_2燃烧技术国内外发展现状;阐述了电厂O_2/CO_2煤粉燃烧技术的特点,并以某电厂600MW亚临界四角切圆一次中间再热控制循环汽包炉对其特点进行了计算分析。研究表明:电厂O_2/CO_2煤粉燃烧技术是一种经济、高效、节能、环保的燃烧技术,正处于试验研究阶段。在低碳经济下,电厂O_2/CO_2煤粉燃烧技术的应用有利于推进国家节能减排目标的实现,符合建设资源节约型、环境友好型社会的要求。     

煤粉气力输送的试验研究——弯管法流量测量研究之一

本文采用弯管法研究了影响煤粉流量系数的几个主要因素。固气比、煤粉粒度及煤粉仓顶压对流量系数影响最为明显。流量系数与固气比呈正比关系。煤粉仓顶压与流量系数的关系近似一根抛物线,雷诺数与流量系数的关系是一根指数曲线。取压孔的水平倾角、弯管的前、后直管长度几乎不影响流量系数。     

太阳能在煤粉锅炉上的应用

通过对煤粉锅炉炉膛内的燃烧、传热过程进行数值计算研究,预测了不同空气温度下炉膛内的温度分布和污染物体积分数分布。结果表明,在达到工业生产要求的炉内温度时,二、三次风使用高温空气,可降低总空气量和煤粉消耗量,同时还可减少污染物的生成量,达到节能减排的目的;随着空气温度的升高,炉膛内同一截面的温度更加趋于均匀,这样水冷壁各管吸热均匀,有利于锅炉水循环的稳定性,有利于煤粉锅炉应用高温低氧燃烧技术。为了实现空气高温,可在锅炉尾部增设太阳能空气加热器,利用太阳能辅助烟气余热将二、三次风加热到873K以上。     

W火焰锅炉炉内三维流场和颗粒运动轨迹的数值模拟

W火焰锅炉具有独特的炉膛和烟气流动结构,适用于低挥发份劣质煤发电,炉膛配风和煤粉颗粒对W火焰锅炉形成良好的炉内燃烧和保证安全高效洁净燃烧影响显著.针对300 MW W火焰锅炉,采用RNGk~ε和DPM模型数值研究了不同工况下W火焰锅炉炉内三维流场和煤粉颗粒运动轨迹,分析了炉膛配风和煤粉粒径对流场特性的影响.研究表明:配风对流场对称性影响很大,不合理的配风可导致火焰"短路"和气流冲刷冷灰斗.炉膛折焰角结构决定了对称的配风形成非对称流场,但增加前墙配风速度可有效平衡折焰角效应.当前后墙配风比为1.05时流场对称性最佳.下炉膛冷灰斗区双旋涡流动结构可增强煤粉气流热质交换,增加煤粉停留时间,有利于煤粉燃尽.随粒径增大,煤粉深入下炉膛平均深度越大,煤粉在燃烧炉膛内停留时间先增大后减小,存在最佳煤粉粒径.研究结果对大容量W火焰锅炉设计和燃烧调整有意义.     

无油点火燃烧器着火距离的影响因素

为了缓解石油供需矛盾，节约能源，提高电厂的经济效益，发明了基于电磁感应原理的无油点火燃烧器，在3.5 MW的试验用W型锅炉上，进行了着火距离影响因素的试验研究.在保持相同的风速与壁温的条件下, 试验通过对燃烧器内轴向温度场的测量，以及出口燃烧产物的取样分析，研究了对电磁感应无油点火燃烧器的不同点火器结构以及煤种、煤粉气流质量分数等因素对着火距离的影响.实验结果表明，着火距离随着点火管内径的增大而增大， 随煤粉挥发分的增大而急剧减小，点火能随着管径的增大而减小，并存在一个最佳的旋流强度和煤粉质量分数，使煤粉气流的着火距离最短.     

火焰稳燃船回流区热平衡模型研究

煤粉浓度对煤粉气流着火及燃烧稳定性的影响较大。结合具体的燃烧器,建立了稳焰船回流区热平衡模型,由此可近似求出加装稳焰船燃烧器后,在一定工况下煤粉气流燃烧稳定所需的最低煤粉浓度。利用本模型对某电厂１０２５ｔ／ｈ炉进行实例计算,与实验结果基本一致。