锅炉两段式低NO_x燃烧技术下分离燃尽风风道优化研究

针对低氮燃烧改造中分离燃尽风风道布置不合理导致的低负荷燃尽风风量不足问题,对二次风在风箱内的流动阻力、压力分布情况进行了理论分析,得出燃尽风风道阻力大及炉膛上部风箱压差小于炉膛下部风箱压差是低负荷时燃尽风不足的主要原因。根据分析结果,对上海锅炉厂有限公司高级复合空气分级低NOx燃烧技术的两段式分离燃尽风风道布局进行了优化。方案实施后结果表明:优化后的风道有效地解决了低负荷时燃尽风风量不足问题,可使锅炉在全负荷段实现较低的NOx排放。     

燃尽风箱挡板偏置燃烧器风量分配的数值模拟

以某电厂600 MW超临界锅炉为例,通过数值模拟的方法,对燃尽风风箱两侧挡板偏置条件下,燃尽风各只燃烧器的风量及主燃烧区同层各只燃烧器的风量变化进行了研究,同时还对燃尽风总量的变化及左右侧风道风量的变化进行了研究。结果表明:当燃尽风箱右侧挡板逐渐关小时,燃尽风燃烧器风量分配逐渐由中间风量大、两侧风量小的抛物线型向从左至右逐渐增大的分布趋势转变,主燃区同层各只燃烧器的风量分配趋势变化不大;随着燃尽风箱右侧挡板逐渐关小,燃尽风总量逐渐减小,左侧风道进风量明显高于右侧。     

大风箱分配特性试验研究

以某６００ＭＷ切圆燃烧锅炉机组典型的大风箱模型为研究对象，测量了风箱进口，各分风室进、出口的气流形态，以及风箱的阻力分配特性，根据试验结果将各分风室分为偏差型风室和均匀型风室；并根据不同导流板布置方式下风箱出口气流沉宽度方向的分配特性，提出了改变风室内导流板布置方式，以得到最佳风箱出口气流形态的方案。     

燃用易结焦煤锅炉空气分级燃烧试验研究

为降低NOx排放,对480 t/h燃用易结焦煤种锅炉采用加装分离燃尽风(SOFA)与燃料浓淡燃烧器结合技术进行燃烧系统改造试验,研究了分离燃尽风风门开度、位置、摆角及开启层数对煤粉燃尽率与NOx排放的影响。结果表明:SOFA风门55%开度与开启两层SOFA风门时,锅炉NOx排放浓度均可降低到250 mg/Nm3以下,较改造前的550 mg/Nm3降低约55%,减排效果明显;增大燃尽风摆角可小幅降低飞灰含碳量与减小炉膛出口烟温偏差,但NOx排放明显增加。     

电站锅炉空气分级燃烧的数值模拟

阐述了电站锅炉采用空气分级燃烧降低NOx排放的原理及其技术关键。针对目前应用效果最好的组合空气分级燃烧技术,以一台600 MW超临界锅炉为例,应用数值模拟软件分别对采用一级分离燃尽风方式和两级燃尽风方式的组合空气分级燃烧进行了数值模拟,模拟结果与实测值基本吻合。结果表明,与一级分离燃尽风方式相比采用两级分离燃尽风方式时NOx的排放量更低,水冷壁表面的热流密度较均匀;同时两级分离使燃烧推迟,飞灰含碳量及屏底的烟温较高,通过合理调节燃尽风配比和燃烧器摆角可以避免锅炉效率下降和管壁超温。采用两级分离燃尽风的组合空气分级燃烧技术具有更好的应用前景。     

600MW锅炉低NO_x燃烧器改造后风量优化调整试验分析

以经过低NOx燃烧器改造的600MW煤粉锅炉为例,结合实际运行工况,从改变辅助风风量、紧凑燃尽风风量、高位燃尽风风量、总风量以及燃烧器摆角等方面对优化调整试验进行分析,得出氧量、风箱差压、风门开度、燃烧器摆角等在各负荷下的最佳控制量,为电厂运行提供参考。     

不同因素对锅炉燃烧流动的影响分析

为探究锅炉燃烧流动规律,就不同过量空气系数、不同分离燃尽风比率、不同二次风配风方式以及不同摆角对锅炉燃烧和NOx排放规律的影响进行了数值分析。结果表明:在炉膛高度方向10~30 m范围内,协同角迅速从82°降低至70°,然后剧烈波动;在30 m以上高度范围内,协同角呈抛物线分布规律;协同角随过量空气系数、分离燃尽风比率增大而变小,在均等配风方式下协同角最小;空气分级燃烧和浓淡直流燃烧器联用可有效抑制主燃区NOx的生成;过量空气系数越大,炉膛出口NOx排放量越高,NOx排放量随分离燃尽风比率增大先变小再变大,最佳分离燃尽风比率为15%~25%;均等配风方式下,炉膛出口NOx排放量最低;束腰配风方式下,炉膛出口O2体积分数最低;倒宝塔配风方式对主燃区NOx生成的抑制作用明显;燃烧器摆角向下和分离燃尽风摆角向上均可降低炉膛出口NOx排放量。     

低NOx燃烧技术在黄埔电厂5号炉上的应用

对1台300MW燃煤直流锅炉进行了分离布置燃尽风结合复合型燃烧系统的改造，炉内共布置了四层燃尽风，其中一层为紧靠型燃尽风，三层为可上下左右摆动的分离燃尽风，主燃区二次风喷口面积相应减小，并采用了一次风周界风与多燃烧切圆技术结合的复合型燃烧系统。锅炉改造后获得30～40％左右的NOx降低效果，且锅炉运行参数正常，炉内无结渣等现象，飞灰合碳量低，锅炉效率高。     

ABB-CE燃烧器的改造

在燃烧器的设计中,通过对喷嘴的结构、挡板风箱结构及起吊耳板的改进,使燃烧器更有利于煤粉的燃尽及安装运行。     

低NOx切向燃煤锅炉炉膛配风模拟

为优化低NOx切向燃烧锅炉炉内风粉分布,建立了切向燃烧锅炉炉内风粉分布的监测模型,得到炉膛主燃烧区和燃尽区等局部区域过剩空气系数与风箱-炉膛出口差压、二次风挡板开度以及磨煤机风煤流量等参数的关系;基于该模型,开发了炉膛风粉分配模拟系统,对一台实际运行锅炉的风粉分布状态进行了改进模拟,结果表明,改进后的配风方式有利于减少送风机电耗,提高煤粉的燃尽度。     

国华太仓电厂锅炉分离燃尽风系统作用

对太仓电厂锅炉分离燃尽风(SOFA)系统的脱硝效果、水平调整对上炉膛烟气残余旋转的纠正效果、分离燃尽风对炉膛壁面气氛、炉膛温度和锅炉效率的影响进行了试验和计算.结果表明,SOFA对降低NOx排放、部分纠正炉膛上部水平烟道烟气平衡有一定效果,但风门开度不当易引起炉膛壁面较大范围缺氧、局部高温,从而导致结渣和高温腐蚀等问题.SOFA量过大会使飞灰舍碳量和固体未燃尽损失增加,锅炉效率降低,因此应慎重调整SOFA.     

燃尽风率对燃煤锅炉NO_x生成特性影响的数值模拟

为了研究燃尽风率对锅炉燃烧及NOx排放的影响,利用CFD方法通过恰当的物理模型和数学方法对某800 MW超临界锅炉进行了不同燃尽风率下的数值计算。对温度场及相关组分场进行了详细的分析,结果表明燃尽风率越大,主燃区温度和氧浓度均有所降低,CO浓度明显升高,NOx浓度明显降低。空气分级燃烧降低NOx排放的同时,不可避免地对燃料的燃尽及出口烟温产生不利影响。在计算的燃尽风率范围内,炉膛出口NOx浓度随燃尽风率增加基本呈线性递减规律。当燃尽风率在15%～20%范围内变化时,其负面影响相对较小,但在较高燃尽风率下,其负面影响开始凸显。     

分离燃尽风反切角度对炉内空气动力场影响的试验研究

通过对采用LNCFS-Ⅲ燃烧系统的600MW机组锅炉进行冷态模化试验,得到分离燃尽风率在0.32时随反切角度变化分离燃尽风区平均相对切圆直径(Dxd)SOFA、炉膛出口残余旋转动量流率矩Jout、炉膛出口水平烟道作用速度偏差E及速度不均匀性系数M2的变化规律。分离燃尽风反切角度在0°～15°范围内变化时,炉内旋转气流方向仍能保持不变;随着反切角度的增大,Jout、(Dxd)SOFA、E及M2减小,在θ=15°时最小;分离燃尽风反切角度大于15°小于20°时,炉膛上部旋转气流的旋转方向出现不稳定现象;分离燃尽风反切角度等于或大于20°之后,炉膛上部旋转气流出现稳定的反方向旋转现象。     

燃煤锅炉空气分级燃烧降低NOx质量浓度的试验研究

为降低小容量锅炉烟气NOx质量浓度.在75 t/h燃煤锅炉上通过调节燃尽风和二次风的比例,进行了空气分级燃烧试验研究.结果表明,燃尽风的投入能有效降低NOx质量浓度,中二次风比例最小的配风方式对降低NOx质量浓度作用最为显著,在烟温高侧大比例投入燃尽风可大幅度减弱炉膛出口烟温偏差.     

300 MW 机组切圆燃烧锅炉低氮燃烧改造

针对某电厂300 MW机组锅炉NOx排放浓度较高问题,采取采用低NOx煤粉燃烧器、设置合理的分离燃尽风、改进三次风燃烧器及紧凑式燃尽风(OFA)喷口、预置水平偏角的辅助风喷口(CFS)等措施对其进行了低氮燃烧改造。改造后在减温水量无明显增加的情况下,过热、再热蒸汽温度保持稳定,同样过量空气系数下,NOx排放浓度降低30%左右,锅炉飞灰可燃物、炉渣可燃物均有不同程度的降低,锅炉燃烧效率有所提高。     

燃尽风对300MW锅炉燃烧特性影响的数值模拟

对1台采用SOFA低NOx燃烧技术的亚临界300 MW锅炉进行数值模拟,研究了燃尽风率、燃尽风摆角对炉内温度场、燃尽率及NOx排放的影响。计算和分析结果表明,增大燃尽风率、加大燃尽风摆角均可在对锅炉效率影响不大的前提下,最大限度地抑制NOx的生成,但抑制效果有限。针对改造后NOx排放量达不到设计值这一问题,提出了提高燃尽风高度这一设想,并与在原设计高度下降低NOx排放的能力做了比较。     

双级燃尽风在墙式燃烧锅炉上的应用

常规墙式燃烧锅炉单层燃尽风布置方式存在燃尽风对整个炉膛横断面的覆盖度较低,燃尽风与烟气混合程度较弱,NOx排放浓度较高的缺陷.为此,以国电蚌埠发电有限公司(蚌埠电厂)一期超临界2×600 MW机组锅炉为例进行燃烧方式改造.结果表明,设置双级燃尽风不仅能够增大燃尽风总量,而且使锅炉NOx排放浓度降低20％左右.同时,由于2层燃尽风喷口错列布置,扩大了气流对炉膛断面的覆盖范围,增强了燃尽风与炉内烟气的混合强度,使未燃尽物在有限的高度内充分燃烧,提高了锅炉燃烧效率.     

解决川东盐厂锅炉冒黑烟问题

川东盐厂２号炉自投运以来，烟囱一直冒黑烟，污染环境相当严重．经现场考察分析后发现锅炉运行中所出现的问题均与冒黑烟有关．此问题产生是由于配风不合理，造成炉前缺氧燃烧，产生大量碳黑和煤焦油，导致黑烟不断．后采取在大风箱中加技导流板和空气反射板，调整播煤二次风等措施，使锅炉运行中产生的问题得到解决．     

3102t/h锅炉配风方式的优化

配风方式对于锅炉的稳定燃烧、机组的安全经济运行及环保指标有着很大的影响,对某3 102 t/h锅炉的配风方式从二次风、分离燃尽风、紧凑燃尽风调整等方面进行了优化分析,找出了影响锅炉热效率及NOx质量浓度的因素,进行了相应的优化,并取得了较好的效果。     

超临界W火焰锅炉二次风箱结构优化改造及效果分析

W火焰锅炉炉膛宽度大，大风箱结构的二次风容易出现配风不均，导致炉膛局部缺氧和水冷壁壁温偏差等问题，通过运行调整手段已无法解决。根据测试结果，对风箱结构进行了优化改造，采用分区控制的方式进行配风。通过对改造后的风箱进行调整试验，大幅降低了炉膛内CO含量，有效提高了锅炉效率和机组经济性；实现了二次风“前墙压后墙”的配风方式，增加了运行人员调节手段，有效控制了壁温偏差。