高温空气多级点火燃烧器热态数值模拟

采用数值模拟的方法,对高温空气多级点火燃烧器进行数值试验研究。模拟结果大致反映了该燃烧器内煤粉气流的分级着火过程。同时针对原结构燃烧器一级筒内存在的煤粉颗粒轨迹贴近底部壁面的问题,提出优化结构,并运用数值模拟方法确定优化方案。     

水平浓淡微油点火煤粉燃烧器燃烧过程数值模拟及工业应用

为了进一步研究水平浓淡微油点火煤粉燃烧器的运行参数对点火运行状态的影响, 利用Fluent软件对煤粉点火燃烧过程进行了数值模拟。由于燃料中含有煤粉和油2 种燃料, 对气相燃烧模拟采用二混合分数方法。在燃烧器不同入口煤粉浓度和入口风速条件下, 模拟燃烧器点火运行状态, 得到了合理的运行参数, 并与现场实测数据进行了比较分析, 为燃烧器的实际工程应用和推广提供了更为完善的数据。     

交流等离子点火燃烧器在660MW直流锅炉上的应用

介绍了交流等离子点火燃烧器在660MW直流锅炉上的应用情况,阐述了交流等离子点火燃烧器的工作原理,并以实例结合试验研究,讨论了煤粉质量分数、一次风量、二次配风方式对锅炉启动时的点火过程和火焰稳定性的影响,得到了交流等离子点火燃烧器运行的最佳煤粉质量分数、一次风量、二次配风方式,可以用于指导交流等离子点火燃烧器的实际运行。     

少油点火双向稳燃煤粉燃烧器的研究与实践

针对电厂锅炉节约点火用油和提高锅炉低负荷稳燃问题,介绍一种少油点火双向稳燃煤粉燃烧器的结构和特点。经过电厂锅炉的实际运行考核,这种新型煤粉燃烧器可以节约点火用油45%以上,并可在42.5%ECR下断油稳定燃烧。     

微油点火水平浓淡煤粉燃烧器数值模拟及应用

研究水平浓淡煤粉燃烧器微油点火的运行参数对点火运行状态的影响,利用Fluent软件对煤粉点火燃烧过程进行了数值模拟研究。利用气相燃烧模拟采用二混合分数方法,数值模拟了燃烧器内煤和油2种燃料点火运行状态,得到了合理的煤粉浓淡和一次风速等数据,并与现场实测数据进行了比较分析。     

煤粉锅炉点火燃烧器风油匹配问题试验研究

针对煤粉锅炉在冷态点火期间往往存在点火油耗过高,烟囱冒黑烟等问题,在1台220t/h煤粉锅炉点火燃烧器冷态空气动力场试验基础上,进行了汽力雾化喷嘴和机械雾化喷嘴实际点火试验。结果表明：锅炉冷态点火冒黑烟的根本原因在于燃烧器配风量严重不足及燃烧器空气动力结构与油雾炬结构不匹配：对于稳燃效果较差的燃烧器,采用机械雾化喷嘴可获得比汽力雾化喷嘴更为稳定可靠的稳燃性能。     

超超临界锅炉磨煤机组合运行方式优化数值模拟

在不同磨煤机组合运行方式下,对一台1 000 MW超超临界前后墙旋流对冲燃烧煤粉锅炉进行了炉内流动、燃烧、传热与NOx排放特性数值模拟研究。模拟结果与试验测量值符合性较好。结果表明,不同的磨煤机组合运行方式对煤粉颗粒在炉膛内的停留时间、燃烧器区域空气分级效果、下炉膛出口烟气温度和水冷壁壁面热流分布有不同的影响。相比6台磨煤机运行,当5台磨煤机运行,停运上层燃烧器时,煤粉颗粒停留时间增加,飞灰含碳量降低,煤粉燃尽率增加;燃烧器区域空气分级效果得到强化,NOx排放量降低;下炉膛出口烟气温度降低,有利于降低大屏过热器挂渣的倾向。     

等离子煤粉点火及稳燃技术在600 MW机组超临界直流锅炉上的应用

通过对安装了等离子煤粉点火燃烧器的上海锅炉厂生产的四角切圆燃烧方式锅炉及哈尔滨锅炉厂生产的前后墙对冲旋流燃烧锅炉的2种典型超临界直流锅炉的启动调试,介绍了等离子煤粉点火燃烧器的原理,探索和总结了等离子煤粉点火及稳燃技术在新建600MW机组超临界直流锅炉上的应用,分析了锅炉启动调试过程中如何在保证锅炉绝对安全的情况下通过对设备和运行方式的调整进行无燃油点火及机组升负荷和停运过程中尽量利用等离子煤粉点火燃烧器节省燃油,以提高电厂机组运行的经济性。     

少油点火煤粉燃烧器技术改造与效果

根据煤粉着火燃烧理论, 结合石门发电有限责任公司一期2 台1 021 t/h 锅炉实际燃料的煤质情况, 将燃烧器中最下层煤粉喷嘴改造成少油直接点火煤粉燃烧器。在对小油枪容量进行了计算后, 对锅炉实施了改造。改造后的投用效果表明: 该燃烧器锅炉启停快、燃烧稳定、节约燃油、降低了生产成本。     

高温空气多级点火燃烧器的试验研究

提出了一种新型高温空气煤粉多级点火燃烧器。在成功实现煤粉多级点火的基础上,对影响多级煤粉着火燃烧的各影响因素(一级煤粉浓度、热风温度、多级煤粉浓度、多级煤粉送粉风流量以及环形冷却风流量)进行了试验研究。结果表明,随着一级煤粉浓度的降低,燃烧器内总体温度水平下降,多级煤粉的剧烈燃烧区向燃烧器出口移动。当多级煤粉气流着火后,停止一级给粉,热风温度在一定范围内仍可维持多级煤粉的着火燃烧。多级点火燃烧器内部温度随多级煤粉浓度的升高呈现先上升后下降的趋势。多级煤粉送风量对多级煤粉燃烧的影响呈现出与多级煤粉浓度变化相似的趋势。少量的环形冷却风可以对多级煤粉的燃烧起到助燃以及防止结焦的作用。     

少油点火燃烧器运行优化数值模拟

对用于330 MW锅炉的少油点火燃烧器建立了精细的物理模型,建模包括了一次风和周界风流动区域以及燃烧器壁厚区域。对燃用烟煤点火情况下燃烧器内部复杂区域的流动、燃烧以及流固耦合传热进行三维数值模拟,比较油枪燃油量对燃烧器点火性能以及壁面温度的影响,对燃油量进行了优化。监测点壁面温度模拟值与实际测量值符合较好。计算结果表明,适当降低燃油量不仅不影响点火性能,还可以降低燃烧器壁面温度。实际运行结果表明,在油量为80 kg/h时燃烧器出口平均温度和最高温度有所下降,各项指标和参数正常,满足成功点火的需要。     

水平浓淡燃烧器在火力发电厂的应用

黄石发电股份有限公司209号炉（200MW机组）采用了水平浓淡燃烧器，用来提高浓相煤粉浓度，降低着火热，从而在100MW负荷下能不投油进行稳定燃烧；在高负荷下通过二次风的引入，有效的降低和均衡了一次风浓度，弱化了燃烧，防止了燃烧器喷口烧损，水冷壁的结焦和高温腐蚀等现象的发生。     

水平浓淡风煤粉燃烧器调节特性的数值模拟及工业性试验研究

采用近流线数值计算方法,对具有复杂喷嘴形状的水平浓淡风燃烧器在四角切圆流场中一次风射流的刚性进行了详细的数值模拟计算,并结合在300MW四角切圆煤粉燃烧锅炉上的应用和工业性试验研究,得出了通过调节侧二次风与一次风的动量比,来调节一次风射流刚性、控制一次风射流的偏斜,进而改善炉内燃烧两相流场、水冷壁壁面附近的烟气气氛,同时实现了防水冷壁高温腐蚀,提高了煤粉的着火、稳燃的燃烧性能的结论。     

200MW四角切向煤粉锅炉空气动力场冷态模化和数值模拟

采用冷态等温模化和数值模拟方法对某电厂200 MW燃烟煤的煤粉锅炉炉内空气动力场进行了研究,冷态模化试验结果表明炉内空气动力场偏斜。以k-ε双方程湍流模型对炉内气相湍流流动进行数值模拟,发现锅炉2号角的气流速度在垂直该侧炉墙方向分量较大,对水冷壁产生冲刷。改造后取得良好的运行效果。     

1000MW超超临界旋流燃烧锅炉稳燃特性数值模拟与优化

使用realizable k-双方程模型,对一台1 000 MW超超临界机组对冲旋流燃烧锅炉的燃烧过程进行数值模拟,研究燃烧器一、二次风口形状对燃烧器热态流场、温度场分布的影响,并考虑了NO的排放量,对燃烧器3个改进方案进行了比较。数值模拟结果表明,二次风扩口角度及轴向长度较大时,火焰形状短而宽,NO排放浓度较低,煤质较差时燃烧不稳定;二次风扩口角度减小及轴向长度缩短后,中心给粉与原始结构燃烧器燃烧稳定性均增强,同时,锅炉NO排放量有所增加。二次风扩口轴向长度减少1/2,可以有效增加燃烧稳定性,且NO排放量无明显增加,为最佳改进方案。并与改进后试验结果进行对比,获得比较一致的结果。为大容量旋流燃烧锅炉燃烧劣质煤的燃烧不稳定问题提供参考和依据,为HT-NR3燃烧器的设计和运行提供一定的理论基础。     

新型煤粉燃烧器的燃烧机理分析

分析了国内超临界和超超临界锅炉采用的几种新型煤粉燃烧器的燃烧机理。主要特点是采用多级配风技术灵活控制燃烧器出口的煤粉火焰燃烧过程;实现着火初期低氧燃烧和火焰内NOx还原技术;在旋流式燃烧器内采用煤粉浓缩技术和环形齿状稳燃器或直流过渡风,在喷口附近煤粉气流着火初期,加强热烟气回流和维持高温及低氧燃烧,促进挥发分析出过程中的NOx还原,并实现快速着火和低负荷稳定燃烧;在A-PM型直流式燃烧器上采用带扩压管的缩放型小喷口结构,增强稳燃能力和维持高温和低氧燃烧,促进NOx还原,并均衡火焰温度,降低水冷壁的热负荷;设置可调节燃尽风进一步提高炉内脱氮效果和提高燃烧效率等。     

大容量燃煤锅炉性能与氮氧化物排放浓度试验研究

测量了7台不同炉型和燃烧器型式的600 MW、660 MW机组燃煤锅炉性能和NOx排放浓度,分析了锅炉结构和燃烧器型式对锅炉性能、NOx排放浓度的影响。数据分析表明,锅炉性能和NOx排放浓度与锅炉结构和燃烧器型式关系密切。大容量机组燃煤锅炉燃烧效率都比较高,但其NOx排放浓度差别很大。W型火焰锅炉燃烧贫煤燃烧温度高,过量空气系数大,其NOx排放浓度最高;燃用高挥发分烟煤的四角切圆燃烧锅炉NOx排放浓度最低;其它机组,采用不同的燃烧器型式和低NOx燃烧技术,燃烧的煤种也不同,锅炉NOx排放浓度介于两者之间,但差别很大。煤种变化、锅炉运行参数变化对锅炉性能和实际NOx排放浓度都有较大影响。     

300MW循环流化床锅炉机组床温特性及调整

床温控制是循环流化床锅炉燃烧调整的重要内容。对东方锅炉(集团)股份有限公司自主型300 MWCFB锅炉的床温控制方法进行了研究;分别从启动、带负荷、额定负荷等工况对床温特性及控制方法进行了试验分析。试验结果表明:启动过程中通过调节一次风量、油枪出力以及点动布煤来控制床温;带负荷过程中通过调节与负荷对应的风量和煤量对床温进行控制;额定负荷下通过改变给煤分布对床温进行控制;稳定工况下床温调整方法有限,通过调整一、二次风量比例可调整炉内燃烧份额,增加一次风量,床温下降;降低一次风量,床温上升,但调整幅度有限。     

200MW旋流燃烧方式煤粉炉炉内燃烧试验和数值研究

采用计算流体动力学软件对电站锅炉炉内实际燃烧过程进行数值计算并结合其热态试验数据进行对比分析，已成为验证数学模型和指导工程实践的一种重要研究手段。该文利用PHOENICS软件，采用IPSA两相流模型及煤粉燃烧综合模型，对一台有16只径向浓淡旋流燃烧器两侧墙对冲布置的200MW燃煤锅炉炉内燃烧过程进行了数值计算，得出了炉内燃烧器区域以及炉膛出口的烟气温度场和燃烧产物的组分浓度分布。模拟结果与锅炉热态试验数据进行了比较，两者吻合情况较好。结果表明：在燃烧器出口处形成了高煤粉浓度和高温区，使得煤粉着火及时，燃烧器区域维持较高温度，炉内煤粉燃烧充分，从而表明了径向浓淡旋流燃烧器具有高效稳燃的性能。     

新型旋流燃烧器--花瓣燃烧器的研究与应用

针对旋流燃烧器燃烧低挥发分煤时存在的问题，提出了一种既能起到良好稳燃作用又能降低NOx排放的新型旋流燃烧器——花瓣燃烧器。该燃烧器充分考虑了煤粉气流与高温烟气的迅速强烈混合问题，能在其背流面形成径向和轴向多种回流区，增大进入回流区的煤粉量，有利于低挥发分煤（贫煤和无烟煤）和低负荷运行时煤粉的着火与稳燃，并降低NOx的排放。介绍花瓣燃烧器工作原理，分析其流场特性，论述其优越性。经在某电厂燃用贫煤的210MW机组锅炉中应用，取得了稳燃不结渣的效果。