煤粉气流在高温空气中着火距离的数值试验研究

对煤粉气流在高温空气直接点火燃烧器内部以及其出口区域的煤粉颗粒的着火燃烧过程进行数值模拟,根据所得结果,对各种因素如煤粉浓度、一次风流量、热风温度、热风流量等对煤粉着火距离的影响进行分析。计算结果表明,随着一次风煤粉浓度的减小或一次风流量的增加,煤粉气流在燃烧器内的温度场下降,着火距离增大;一次风流量变化对煤粉着火的影响大于煤粉浓度对着火的影响;着火距离随着热风温度的升高而近似线性缩短,随着热风流量的增大先缩短后还长。     

富氧微油点火燃烧器的数值实验研究

对冷态煤粉气流在富氧微油点火燃烧器内的点火过程进行数值模拟,气相湍流流动、气相场的燃烧和辐射模型分别采用k-ε双方程模型、概率密度函数(Probability Density Function)与局部瞬时反应平衡模型、P1辐射模型。根据数值计算得到的结果找出不同煤粉浓度对着火温度与着火距离的影响,反映出煤粉在富氧微油点火燃烧器内的着火方式的变化。     

煤粉浓度对煤粉高温热壁点火影响的试验研究

为了研究煤粉浓度在热壁无油点火中的影响规律，该文进行了详细的试验研究，揭示了煤粉气流在高温管壁面加热情况下的着火过程和煤粉浓度对无油点火过程的影响。煤粉的着火过程分为3个阶段：初始的挥发分均相着火段、发展的焦炭多相着火段和最后的燃烧稳定段。煤粉浓度的升高导致了煤粉气流着火推迟，着火距离增加，系统出口温度降低，并促使系统出口烟气组成发生了显著的变化。文中得到的煤粉浓度对煤粉高温热壁面点火的影响规律，对于煤粉高温热壁面无油点火燃烧器的设计和运行提供了重要的理论依据。     

无油点火燃烧器的数值试验研究

该文对冷态高速煤粉气流在电磁感应无油点火燃烧器内的点火过程进行数值模拟，使用概率密度函数(Probability Density Function)与局部瞬时反应平衡模型模拟气相场的燃烧，采用拉格朗日随机轨道模型模拟颗粒运动轨迹，气相湍流流动采用七k-ε双方程模型，辐射模型采用离散坐标(Discrete．Ordinate)模型。并根据数值试验结果找出不同煤粉浓度对着火温度与着火距离的影响，其结果不但与实验数据较为吻合，而且可以反应出煤粉在无油点火燃烧器内着火方式的变化，对今后的感应式无油点火燃烧器的试验研究以及设计、运行提供理论指导。     

煤粉气流在高温空气中着火与熄火的试验研究

提出了一种新型的高温空气煤粉直接点火燃烧器,并建立了相关试验系统平台。选用神华混煤,在成功点燃冷态煤粉气流的基础上,对影响着火与熄火热空气温度的各个因素(煤粉粒径、煤粉浓度、一次风流量、热风流量)进行了试验研究。试验结果表明,随着一次风流量的增大或煤粉浓度的降低,着火与熄火热空气温度下降,且一次风流量的影响更为显著;热风流量对其影响呈现两面性。在3种试验煤样中,粒径分布越细的煤样,其着火与熄火热空气温度相差越大。其余各因素对细颗粒煤粉气流的着火热空气度产生的影响比粗颗粒大;而对粗颗粒煤粉气流的熄火热空气温度的影响又大于细颗粒。     

煤粉气流着火方式与煤粉浓度的关系

在管式炉上对煤粉气流着火方式与煤粉浓度的关系进行了研究。研究表明，当煤粉浓度由高向低变化时，煤粉气流的着火方式会由均相着火向多相着火过渡。不同的煤种发生过渡时的煤粉浓度一般是不一样的，挥发分含量越高，发生过渡的浓度越大，其机理是气流中煤粉颗粒之间的相互作用或浓度效应。     

卧式炉富氧燃烧试验及其三维数值模拟

通过卧式炉旋流燃烧器燃烧试验,表明氧浓度大小对煤粉的初期、中期着火影响明显。在富氧条件下,火炬前端的温度水平显著提高,有利于实现富氧少油或者无油点火;煤粉的着火距离缩短,燃烧速率加快,从而强化了炉内换热,提高了燃烧效率。     

W型火焰旋流燃烧锅炉混煤着火试验研究

在某电厂W型火焰锅炉上研究贫煤、烟煤和无烟煤混煤的着火特性。在燃烧器附近进行煤粉气流温度测量,分析了掺烧烟煤前后燃烧器轴向煤粉气流温度的变化,分析了贫煤和无烟煤不同比例时燃烧器轴向煤粉气流温度的变化,比较了侧墙燃烧器和炉膛中部燃烧器轴向煤粉气流温度的变化。结果发现,混煤的煤粉气流分两次进行燃烧。首先燃烧的是易着火的烟煤,当烟煤逐渐燃尽后煤粉气流温度有所降低,随后着火温度高的无烟煤才开始燃烧,煤粉气流温度再次上升。当无烟煤和贫煤混煤掺烧时,随着无烟煤比例的提高,煤粉气流温度降低,着火距离逐渐延长。炉膛壁温和漏风降低了煤粉气流的温度,使得煤粉燃烧需要更多的热量,使得靠近侧墙的燃烧器着火推迟。     

混煤着火过程试验研究

分析了混煤的热天平实验数据．认为两种着火特性相差很大的煤混烧，混煤的着火温度只取决于最着火的煤，进一步分析了混煤煤粉气流的着火温度变化是由于混煤比例变化导致易着火煤的煤粉浓度发生了变化。     

煤粉气流在方管点火室着火过程的试验与数值模拟

研究了一种点火室为方管状的感应式无油直接点火燃烧器。热态试验表明,点火室中煤粉气流浓度变化对于煤粉气流而言有正反两方面的影响,即存在一个最佳的煤粉浓度;环流风给着火后的煤粉气流提供充足的氧气,从而强化燃烧。数值模拟表明,弥散到近壁区域的小颗粒煤粉其燃烧产生的反应热是促成煤粉形成稳定火炬的主要能量。     

等离子无油点火技术及经济效益分析

用空气等离子体直接点燃煤粉可以形成连续稳定的火炬,介绍了等离子无油点火系统工作原理、系统构成、在现场的应用及其产生的经济效益.     

改进的基于能量平衡法的风-粉监测

为了更准确地得到风粉混合管温度测点位置以及煤粉流量，从热平衡的角度分析了煤中水分对风粉混合带来的影响，并对能量平衡法测量煤粉锅炉风粉流量的一维模型进行了修正。根据模型，风粉混合温度测点最佳位置在风粉混合后3m处。     

煤粉粒度对煤粉燃烧NOx排放特性影响的试验研究

利用一维热态实验炉分别对不同粒度煤粉燃烧时，NOx排放特性随煤种、过量空气系数、温度的变化规律进行了研究。研究结果表明：NOx的排放浓度与煤粉粒度存在一个煤粉粒度临界值，当煤粉粒度小于临界值时，随煤粉粒度的减小，NOx的排放浓度减小；当煤粉粒度大于临界值时，随煤粉粒度的减小，NOx的排放浓度增大；煤粉超细化后，褐煤、烟煤的NOx的排放浓度明显减少，贫煤、无烟煤则变化不大。     

多孔介质表面火焰最小稳燃空间实验研究

为考察以多孔介质壁面为进气壁面的微燃烧器的最小稳燃空间,该文以多孔介质表面平面火焰为对象,以甲烷/空气预混气为燃料进行点火及熄火实验研究。实验中采用与多孔介质表面平行的可控温铜板来模拟燃烧室壁面,详细考察了不同燃料当量比和预混气流速时,铜板壁面温度对点火距离和熄火距离的影响。实验结果表明：当量比处于0.9～1.0之间最容易点火;在相同的当量比下,随着预混气流速的增大,点火距离先逐步减小后增大。随着平板壁面温度的提高,点火距离和熄火距离同时减小,分析认为,热熄火是其熄火的主要因素。     

前后墙对冲燃烧锅炉不投大油枪启动方式的应用研究

针对以往前后墙对冲锅炉在节油点火改造中节油率低的问题,提出了冷炉无大油枪点火的启动方式.在对不同炉膛温度下旋流燃烧器煤粉气流温升进行计算分析的基础上,利用微油点火技术,在某电厂330 MW机组锅炉上实现了冷炉无大油枪点火启动的全过程,节油率达94.6%,相对以往的节油点火改造有了大幅度的提高.     

墙式燃烧锅炉磨煤机启停不投或少投油运行方式

直吹式墙式燃烧锅炉运行规程规定,日常磨煤机启停过程中对应燃烧器需无条件投点芡石面燃。通过研究直吹式墙式燃烧锅炉磨煤机启停过程中煤粉气流的着火过程,分析对比启停磨煤机对应燃烧器与运行燃烧器煤粉气流着火前的吸热过程,提出在机组负荷高于某负荷点时直吹式墙式燃烧锅炉可以采用磨煤机启停不投或少投油方式。     

HM型等离子燃烧器多级燃烧特性数值模拟

用Fluent软件对HM型等离子燃烧器的点火燃烧特性进行了二维数值模拟，计算了煤粉空气混合物从等离子点火区到炉膛内主要断面的温度场、着火过程成分变化和煤粉进入炉膛初期的燃尽率等。结果表明：一级燃烧筒内的煤粉在离开等离子体点火区距离约D1（一级筒直径）的部位挥发分开始着火；一级燃烧筒中心线上的温度从点火区开始首先降低然后升高；二级煤粉在距离二级燃烧筒入口约2倍D2（二级燃烧筒直径）处开始着火，二级燃烧筒断面温度中部高四周低；三级煤粉在距离二级燃烧筒出口约2m处开始着火，并形成稳定的火球状火焰。计算结果还表明：燃烧器燃尽率较高，当形成稳定的火焰时，挥发分已经完全燃烧，碳的燃尽率达到46%以上。     

燃煤锅炉低NO_x燃烧技术节点功能区的应用

在燃煤锅炉燃烧系统主燃区引入节点功能区的概念,运用浓淡煤粉燃烧器和贴壁风技术,将相邻2层一次风喷口中的下层设计为上浓下淡煤粉喷口,将上层设计为下浓上淡煤粉喷口,设置2层一次风喷口之间的二次风与一次风小角度偏置,同时在中间二次风两侧布置贴壁风,利用CFD数值模拟软件计算煤粉燃烧过程中节点功能区的速度场、温度场及O2和CO浓度场分布,使燃烧系统实现了稳燃、低NOx排放、防结焦及防高温腐蚀等多重功能。应用结果表明,运用节点功能区的低NOx燃烧系统中,NOx排放浓度减少50%～70%,飞灰可燃物含量无明显升高,结焦现象得到改善。     

新型双分级低NO_x直流燃烧器的应用

双分级低NOx直流燃烧器(DSB)可以在不受输煤管道最低风速限制的条件下实现一次风煤粉浓度和风速的调节,提高了锅炉的煤种适应性和低负荷稳燃能力,同时降低NOx排放。在某台1 025t/h切圆燃烧锅炉上的应用结果表明,该燃烧器与空气分级燃烧技术结合,可以降低NOx排放量约30%,飞灰可燃物的增加幅度小于1%,排烟温度的变化小于3℃,锅炉效率变化小于0.1%,具有良好的应用前景。