基于炉内温度分布的NOx排放特性的神经网络模型

电站锅炉燃烧产物NOx的生成受煤种、锅炉负荷、配风方式、过剩空气系数、炉膛温度以及其分布的均匀性等多种因素的制约非常复杂。借助优化燃烧调整试验数据,将燃烧过程三维温度场可视化检测信息如炉膛断面最高温度作为重要原始信息,建立反映锅炉NOx排放特性的神经网络模型,并对此模型进行了校验。结果表明,该模型能准确预报锅炉在不同工况下的NOx排放特性,结合全局寻优技术,可为大型电厂锅炉低NOx排放提供稳态优化运行方案。     

数字图像炉膛火焰检测试验及污染物排放灰色关联研究

基于数字图像火焰检测是近代的一种新型可视化燃烧诊断方法.利用该系统对炉膛温度场进行了测量.在各种不同工况下,对锅炉负荷、煤种、过量空气系数、炉膛温度等因素同锅炉污染物排放特性之间的关系进行了实验研究.利用灰色理论对实验结果进行了分析,从而对降低污染物排放提供参考.     

300 MW旋流对冲燃煤锅炉燃烧与排放数值模拟

数值模拟是研究锅炉燃烧与污染物排放的一种有效研究方法.利用Fluent软件,对一台300 MW旋流对冲燃煤锅炉在不同工况下进行了数值计算,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温区,使得煤粉着火及时,燃烧器区域维持较高温度.温度场同各组分浓度场有着对应关系,NOx的生成主要在炉膛的高温区域,沿炉膛高度方向NOx浓度逐渐降低.     

无烟煤锅炉NOx的排放规律

对无烟煤锅炉NOx的排放规律进行了详细研究。得到煤粉浓度、一次风速、炉膛配风方式、制粉系统运行方式及锅炉负荷等与NOx排放的关系，同时对热力型NOx的生成和飞灰中的含氮量进行了研究，提出对已运行的无烟煤锅炉实现低NOx优化运行方式。图8表3参8     

四角切圆燃煤锅炉掺烧印染污泥燃烧与NO_x排放特性的数值模拟

采用Fluent软件对四角切圆燃煤锅炉掺烧不同质量分数和不同含水率印染污泥时的燃烧特性和污染物排放特性进行数值模拟.结果表明:随着印染污泥质量分数的提高,炉膛整体温度略有下降,而NOx排放体积分数先显著升高然后平稳上升,其转折点是10%印染污泥质量分数;当含水率升高时,炉膛整体温度略有下降,40%含水率工况下的炉膛出口平均温度仅比10%含水率工况下低8.11K;炉膛NOx排放体积分数随着含水率的升高而升高;结合炉膛的燃烧情况和NOx排放体积分数,掺烧质量分数和含水率分别为10%和40%的印染污泥是可行的,二次风配比从上到下的比例为3∶1∶2∶4的方式是最佳配风方案.     

锅炉在线燃烧优化技术的开发及应用

锅炉燃烧调整试验获得的优化工况不能满足电厂煤质和机组负荷变化的要求,因此开发了在线燃烧优化技术.它以连续监测烟气成分为基础,实时确定炉膛高温腐蚀速率,同时利用支持向量机对锅炉效率和NOx排放浓度建模和遗传算法寻优,在线获得安全、经济和环保的锅炉运行工况.实际应用表明,该技术确定的优化工况实现了煤质及机组负荷的耦合,提高了锅炉效率,降低了NO2排放浓度.     

基于SVM的对冲燃煤锅炉NOx排放特性

提出了一种基于支持向量机理论在燃煤锅炉NOx排放预测的方法．对某台300 MW旋流对冲燃煤电站锅炉进行了多工况热态试验,考虑温度对NOx生成的影响,利用火焰诊断系统对炉膛温度场进行了测量．应用支持向量机理论建立了NOx排放特性模型并进行了校验．通过同神经网络模型比较,证实了该模型泛化能力强、预测精度高的优点．该模型可为电厂锅炉通过燃烧调整降低NOx排放提供参考．     

600MW锅炉偏转二次风系统降低NOx排放的试验研究

某600MW机组四角切圆燃烧锅炉,采用顶部燃尽风并配合使用偏转二次风系统,炉膛下部二次风大角度正切,上部二次风和OFA风反切肖旋,在炉膛截面水平方向和炉膛高度方向形成分级燃烧.实际运行结果表明,该燃烧器布置方式能抑制炉内结渣,减轻炉膛出口旋转残余并能降低NOx排放量.通过对该600MW机组锅炉进行多工况试验,摸索该炉的NOx排放特性,并在试验中采用燃烧调整方法降低NOx排放,获得了良好的效果,将锅炉的氮氧化物排放水平降低到国家标准限定值以下,为采用偏转二次风系统的大型电站锅炉降低NOx排放提供参考.     

锅炉燃烧调整对NOx排放和锅炉效率影响的试验研究

在2台典型的1025 t/h锅炉上进行了燃烧调整降低NOx排放浓度的试验研究,通过改变过量空气系数、辅助风配风方式、运行负荷和制粉系统运行方式等,测定了锅炉尾部烟道NOx排放浓度,分析了锅炉运行工况、运行方式对NOx排放的影响.结果表明:降低过量空气系数,烟煤锅炉NOx减排效果比贫煤锅炉好得多;降低负荷,烟煤锅炉的NOx排放量降低值较大;缩腰式配风的NOx排放浓度比均匀配风方式约降低10%,制粉系统的运行方式影响炉内燃料的燃烧状态和温度分布,也影响NOx的生成和排放.在不降低锅炉效率的前提下,调整燃烧工况,可降低锅炉排放NOx浓度1O%～20%.     

300MW四角切圆煤粉锅炉燃烧工况的数值模拟及优化研究

以一台300 MW四角切圆燃烧煤粉锅炉为对象,运用国际上最先进的TASCFLOW软件平台与大型燃煤锅炉炉膛的数值模拟计算软件COALFIRE,对该型锅炉的均等配风、正宝塔配风及倒宝塔配风等3种燃烧工况进行了数值模拟研究.得出了以上工况下炉内的温度分布、炉内氧量分布、NOx浓度分布以及颗粒的运动轨迹,并分析了以上3种不同配风方式对NOx生成的影响规律,为降低NOx的排放,减少环境污染,提供了一定的依据.     

空气深度分级对低挥发分煤燃烧过程影响的研究

通过数值模拟研究了在一维燃烧炉上燃用低挥发分煤的条件下,空气深度分级和煤粉细度变化对煤粉燃尽过程和NO_x排放的影响,得到了沿炉膛轴线方向上的温度、氧浓度和NO_x的分布,表明空气深度分级后燃烧后期的氧量增加,炉膛温度水平提高,而煤粉细度的提高使得上述效果更加明显,因而燃烧效率提高和NO_x排放降低,并通过实际燃烧试验验证了数值模拟结果.研究结果表明,对燃用低挥发分煤,采用空气深度分级技术和提高煤粉细度的措施,可以同时取得高效低NO_x排放的效果.     

煤粉燃烧时NOx析出规律的试验研究

在一维沉降炉上系统地考察了煤粉燃烧时NOx的沿程排放特性及其影响因素.试验表明,NOx的生成与炉温、煤粉粒度、煤种、过量空气系数等因素密切相关;在其它条件相同的情况下,NOx的生成浓度随过量空气系数的增大而增大;随着温度的升高略有增大;挥发分含量、氮含量高的煤种NOx的生成也相对较多;煤粉燃烧存在一个临界粒径(dc).当d＞dc时,其NOx浓度随粒径的增大而减小;当d＜dc时,其NOx浓度随粒径的减小而减小.(通过对NOx生成规律的分析研究,对今后低NOx燃烧技术的改进具有一定的指导意义.)     

超细煤粉燃烧氮氧化物释放特性的研究

通过试验和数值模拟，对超细煤粉在一维热态煤粉炉内燃烧时煤粉粒度、炉膛温度、过量空气系数、煤种等因素对NOx释放特性的影响规律进行了研究。研究结果表明：超细煤粉NOx的排放浓度低于常规粒度煤粉；NOx的排放浓度，随过量空气系数的增加而明显增加；煤种不同，NOx释放规律不同，煤粉超细化后，龙口褐煤的排放量明显减少，晋城无烟煤则变化不大；NOx的排放浓度随温度的升高而升高，但温度升高到一定值后，NOx的排放浓度却呈现下降趋势。以超细煤粉作为再燃燃料，NOx的还原率将比常规粒度煤粉再燃有所提高，褐煤作为再燃燃料时，效果更明显。模拟计算与试验结果较为吻合。图6表2参2     

CO2稀释燃料对富氧扩散燃烧中NOx生成的抑制作用

1前言在气体燃料或氧化剂侧添加惰性成份(作为稀释剂)是改善燃烧或抑制污染物生成的途径之一[1~6]。从本质上分析,添加稀释剂是另一种形式的烟气循环,一般为在氧化剂侧和燃料测添加H2O、N2和CO2,也有部分研究者研究了He的影响[4]。由于减排温室气体、封存CO2愈来愈成为全球性的     

层燃炉低NOX再燃烧技术的实验研究

在分析煤燃烧过程中NOx生成及破坏机理的基础上，提出采用再燃烧技术降低层燃炉NOx排放的方法，并通过热态单元体模拟炉，在不同高度上布置再燃燃料喷嘴和燃尽风喷嘴，实验研究了再燃燃料量、再燃区停留时间和主燃区空气过剩系数等因素对层燃炉NOx排放的影响。结果表明：采用再燃烧技术能有效降低NOx的排放，在实验条件下，降低NOx排放的最大值约为60％。图3表1参3     

W型火焰锅炉燃烧问题的分析和解决方法

W型火焰锅炉是我国大型电站锅炉燃用低挥发份燃料的主要燃烧方式之一。目前,我国运行的W型火焰电站锅炉中普遍存在着炉膛温度控制过高、炉膛结渣或结渣倾向严重、NOx排放过高、过热器超温或汽温偏差、燃用无烟煤燃烧效率不高和某些情况下燃烧不稳定等问题。该文在总结这些问题的基础上,深入分析了问题的根源。分析表明:出现上述问题的根本原因是缺乏一种着火稳燃性能好的适用于燃烧无烟煤、半无烟煤的低NOx燃烧器。对这些问题的解决方法进行了探讨,并以清华大学开发的富集型燃烧器为例,讨论了用优良稳燃型直流燃烧器改善W型火焰锅炉燃烧情况的可行性。图3表2参16     

W型火焰锅炉炉膛温度场的可视化试验研究

使用火焰辐射图像探测系统探测炉膛空间发射到镜头各像素的辐射能量，然后从能量传递和平衡的角度，由所得图像重建空间的温度场。在300MW机组W型火焰炉进行了炉膛二维断面温度场可视化重建试验。试验在炉膛壁面布置4个CCD火焰探测器，采用计算机图像采集处理技术获取炉膛火焰辐射图像，通过对火焰辐射图像的处理以厦相关算法，重建炉膛断面温度分布、可动态反映火焰断面温度水平、火焰中心的偏穆和火焰刷墙等燃烧异常工况。断面温度场可视化结果刷新一次的时间不超过5S，满足在线监测的要求。     

自动可调叶栅煤粉分配器在富拉尔基发电总厂锅炉的应用

富拉尔基发电总厂1号～4号炉均已成功地改造安装了自动可调叶栅煤粉分配器。此分配器能在运行中对空气和煤粉分配进行调节，实现了风粉分配由不可控制到有效控制，有效调整炉膛出口温度，避免或减轻炉内结渣，使锅炉的低负荷不投油稳燃能力得到大大增强，并且由于燃料在炉内燃烧被分为过浓燃烧和过淡燃烧两部分，使NOx排放量低于373mg／m^3，机械不完全燃烧损失降低了1．166％，具有良好的经济效益和社会效益。     

初始氧浓度对锅炉富氧燃烧和NOx排放的影响

针对某电站300MW燃煤锅炉,基于专门开发的CFX-TASCFLOW软件平台,将额定负荷下空气气氛、不同初始氧浓度φ(O2=21%、30%、35%、40%)的O2/CO2气氛,共五种工况下的炉内流动、燃烧及污染物生成进行了数值模拟。计算结果表明:O2/CO2燃烧方式下,炉膛出口烟气中CO2的浓度均可达到90%以上,便于CO2的回收;随着初始氧浓度的增大,炉内的火焰温度提高,沿炉膛高度方向温度的降低幅度增高,炉膛出口烟气温度降低,NOx的生成量小于空气气氛;飞灰可燃物在初始氧浓度为21%时最高,在初始氧浓度增至30%～40%时,飞灰可燃物大幅度下降;30%的初始氧浓度是比较合理的富氧燃烧浓度。     

CA6DE1-21K柴油机瞬态工况NOx的排放特性

试验研究了CA6DE1-21K柴油机在恒转速变转矩和恒转矩变转速瞬态工况下NOx的排放规律．研究结果表明，在恒转速变转矩瞬态工况中，NOx瞬态排放值低于其在稳态工况下的排放值，且与转矩变化率的变化关系不大．在恒转矩变转速瞬态工况中，中低负荷时NOx排放值随着转速变化率的升高而上升，而在中高负荷时，工况的变化率对NOx排放影响不大。