锅炉燃烧监测系统

该装置由传感器、微机、大屏幕显示器和打印机组成,适用于中间储仓式热风送粉燃烧系统。通过屏幕显示,可直观地在线监控每只燃烧器的一次风速和煤粉浓度,以便使炉内风粉分配均匀合理,防止一次风管道堵粉,防止火焰偏斜冲刷炉壁而造成局部结渣或水冷壁外部腐蚀,减小炉膛出口烟温偏差,降低飞灰可燃物含量,从而大大提高锅炉运行     

沙角C电厂炉内空气动力场特性冷态试验研究

为了解沙角C电厂2100t/h亚临界四角切圆锅炉大修后炉内空气动力场的分布特性,进行了锅炉冷态空气动力场试验。对6台磨煤机的一次风挡板特性及二次风道挡板特性进行了测量,并对周界风风速进行了测量。试验结果表明,一、二次风挡板特性正常,炉内空气动力场切圆中心与炉膛中心吻合较好,切圆椭圆度较好。     

中二次风水平摆角对炉内流场的影响

燃煤锅炉NOx的排放对环境的污染非常严重,发展洁净煤发电技术已经成为当务之急。针对某电厂9号炉的NOx排放量较高的问题,提出水平浓淡燃烧器和摆动中二次风相结合的方案。通过对改造后锅炉试验数据的研究,可知增大中二次风摆角对煤粉炉的影响较大。对数值模拟结果和试验研究数据进行了对比分析,两者吻合情况较好。结果表明：随着中二次风摆角增大,二次风切圆直径大于一次风切圆直径,形成“风包粉”的环境,有利于降低NOx的排放量。     

600MW超临界直流锅炉结焦的原因分析与对策

从锅炉炉膛结构设计、燃煤煤质、运行工况等方面来分析某厂超临界直流锅炉结焦问题,认为锅炉结焦主要是由于炉膛横断面尺寸设计值偏大、燃用煤易结焦、运行氧量偏低、炉膛出口烟温偏高等原因造成的,对此提出了一些综合治理对策。     

煤粉锅炉自控系统简介

煤粉炉是一种以煤粉为主要燃料的锅炉。燃煤先磨制成粉并和一次空气混合,然后喷入炉膛在悬浮状态下燃烧。悬浮燃烧的特点是燃烧反应快、完全、对煤种的适应性强。同层燃炉相比煤粉炉能使用多种燃料,包括无烟煤、劣质煤及甘蔗渣,在运行变换煤种时也能方便地调整。煤粉炉是一种燃烧效率较高的工业锅炉炉型,因此得到了广泛地使用。根据煤粉炉的特点,并考虑到工业锅炉设备运行的要求,煤粉锅炉自控系统一般可分为以下三个部分: 一、热工参数检测部分 1.温度:(1)炉膛出口烟温;(2)省煤器进口水温;(3)空气预热器出口风温;(4)省煤器进口烟温;(5)省煤器出口烟温;(6)排烟温度。     

炉膛结构参数对CFB锅炉颗粒相浓度分布的影响研究

为了提高锅炉出力,运用Ansys Fluent软件对不同的炉膛结构参数(原方案、方案一、方案二)进行模拟分析,得出适当降低二次风喷口与布风板的距离及缩小二次风所在平面面积,可以提高稀相区颗粒物浓度,降低密相区颗粒物浓度。实施方案二后,锅炉稀相区颗粒浓度增加,炉出口温度增加,锅炉出力增强(改造后锅炉出力大约为70 t/h)。     

1000MW超超临界燃煤锅炉燃烧与NO_x排放特性试验研究

为实现高效燃烧和低NOx排放,在一台1000MW对冲燃烧烟煤锅炉上进行燃烧优化调整试验,测量炉膛烟气温度分布,研究煤种、省煤器出口氧量、燃尽风量、燃烧器及燃尽风风门开度、燃烧器投运方式和负荷等因素对燃烧和NOx排放的影响规律。试验表明,省煤器出口氧量和燃尽风量对锅炉效率和NOx排放有较大影响,二者分别保持在3.0%和750t/h时运行效果较好,且利于消除屏式过热器结焦;调整同层燃烧器外二次风挡板开度可减轻沿炉膛宽度的氧量不均;燃用设计煤种、全关燃尽风喷口外二次风挡板、保持燃烧器中心风母管风门开度为50%并在满负荷时尽量停止一层上排燃烧器利于降低飞灰中碳的质量分数。调整后测得锅炉效率超过94.4%,NOx排放浓度低于300mg/m3,明显优于国内目前运行的锅炉。     

立体分级燃烧对NO_x排放特性的影响

采用水平浓淡燃烧器及燃尽风联用的立体分级燃烧技术,对某台220 t/h燃烟煤、矩形炉膛锅炉机组进行降低NOx排放的改造,并对其进行试验研究.重点考察水平浓淡燃烧器、二次风配风方式和不同燃尽风份额对NOx排放量、炉膛温度水平、CO、CO2的影响规律.研究表明,采用新型水平浓淡燃烧器后,在强化燃烧的同时,可降低13%左右的NOx排放量;二次风配风方式对NOx排放影响明显,采用倒宝塔配风方式可降低NOx排放浓度至408 mg/m3;在燃尽风份额分别为0、0.21、0.31和0.43时,除出口氧量增加外,CO、CO2、飞灰碳体积分数变化不大,主燃烧区域温度水平总体呈降低趋势,燃尽区温度水平呈现先增加后降低趋势,NOx排放浓度持续降低.在未投三次风情况下,NOx排放浓度可降低到363 mg/m3.改造后,NOx排放浓度可稳定在450 mg/m3以下,为浓淡燃烧与燃尽风联用技术在大容量锅炉机组上的推广提供重要技术依据.     

四角切圆锅炉炉内煤粉燃烧过程数值模拟

利用计算流体动力学软件PHOENICS 3.5对一台200 MW四角切圆水平浓淡燃烧煤粉炉进行数值模拟研究,采用多流体两相流动模型及煤粉燃烧综合模型,计算得出在垂直方向不同二次风风量分布的工况下,炉内各截面处的烟气温度、燃料浓度、燃烧产物组分浓度以及炉内辐射热流的分布。结果表明,在燃烧器出口处出现了高煤粉浓度和烟气高温区,并出现气固两相分离的现象,使得煤粉着火及时,燃烧器区域维持较高温度,并防止水冷壁结渣,炉内温度、炉膛出口氧量和飞灰可燃物的计算结果和试验结果相比,吻合较好。二次风分级配风工况下,下部燃烧器区烟气温度升高,但氧气推迟混入,相应位置飞灰可燃物有所增加。计算模型能够合理地模拟水平浓淡煤粉气流在大型锅炉炉膛内的燃烧过程,适用于运行工况的优化和炉内污染物的控制。     

对于电厂长期运行锅炉燃烧器粉管磨损的修正优化

电厂锅炉投产运行一个周期后(约5年),制粉系统出口粉管节流缩孔存在不同程度的磨损,会导致出口一次风速、风量偏离设计值,影响炉膛空气动力场分布和炉膛燃烧效率,容易造成烟气中CO排放浓度高、水冷壁局部过热、受热面磨损等问题,为此,开展制粉系统出口一次风速、一次风量诊断,修复一次粉管节流缩孔磨损,调整一次粉管节流缩孔,对于修正燃烧调整和经济燃烧会带来直接益处。基于此,本文结合电厂二期#4机组测量磨煤机出口粉管风速、粉量及调平试验,风煤比和旋转分离器转速调整试验,解决了影响磨煤机出口一次粉管风速、风量偏离的问题,该方案具有工程应用可行性。     

适用于燃用贫煤1 025 t/h锅炉的中心给粉旋流燃烧器

提出了中心给粉旋流煤粉燃烧器,并针对某厂采用EI-DRB型燃烧器设计燃用贫煤的1 025 t/h锅炉稳燃能力差,不能燃用设计煤质的问题,进行了实验室冷态试验及锅炉冷、热态试验,得出了新型的燃烧器结构,并将下层8只燃烧器改造为新型燃烧器.试验表明,中心给粉燃烧器的回流区最大直径、长度与燃烧器最外层直径之比分别为1.40和1.89,可卷吸足够的高温烟气及时点燃煤粉,得出了外二次风叶片角度、一次风量、二次风量及三次风对燃烧器出口射流的影响规律;在实际运行参数下,EI-DRB型燃烧器没有回流区,不利于稳定燃烧.得出了二次风挡板开度和给粉机转数对燃烧器出口处温度场的影响规律.采用新型燃烧器后,锅炉效率提高,当电负荷降至140 MW时,锅炉可以不投油稳定运行,在燃用贫煤、无烟煤和贫煤的混煤时(混合比为11),锅炉在高负荷和低负荷下均可稳定运行.锅炉NOx排放下降.     

三分仓回转再生式空气预热器漏风设计计算模型

由于采用旋转再生的热量传递方式,回转式空气预热器在运行中压力泄漏和携带泄漏难以避免,三分仓预热器的泄漏发生在多个部位,泄漏气流数目达18支,轴向和周向压力泄漏相互作用,形成复杂的气体流动网络。建立三分仓回转式空气预热器全面的漏风设计计算模型,在已知预热器进出口烟气和空气压力、温度以及出口空气流量、进口烟气流量的情况下,采用给定的密封间隙数据,通过求解描述泄漏和混合过程的方程组,确定所有泄漏气流的方向和流量,进而得到流过传热元件的实际气体流量等参数。利用一台600 MW锅炉三分仓回转式预热器的实际数据,模拟计算不同密封间隙时的气体泄漏,结果表明,一次风泄漏量约占空气泄漏量的75%;实际流过传热元件的一次风流量占预热器入口一次风流量的72%～86%;密封间隙变化对一次风系统的影响远大于二次风;忽略烟气携带泄漏会导致预热器漏风率的测量值比实际值低0.85%左右。     

Effect of swirling flow by normal injection of secondary air on the gas residence time and mixing characteristics in a lab-scale cold model combustor

The present study investigates gas residence time and mixing characteristics for various swirl numbers generated by injection of secondary air into a lab-scale cylindrical combustor. Fine dust particles and butane gas were injected into the test chamber to study the gas residence time and mixing characteristics, respectively. The mixing characteristics were evaluated by standard deviation value of trace gas concentration at different measurement points. The measurement points were located 25 mm above the secondary air injection position. The trace gas concentration was detected by a gas analyzer. The gas residence time was estimated by measuring the temporal pressure difference across a filter media where the particles were captured. The swirl number of 20 for secondary air injection angle of 5° gave the best condition: long gas residence time and good mixing performance. Numerical calculations were also carried out to study the physical meanings of the experimental results, which showed good agreement with numerical results.     

管内螺旋导流板引发的气液两相旋流场

用数值模拟的方法研究某种螺旋导流板结构引发的管内气液两相旋流的流动特点。空气为主相,水为次相,入口为雾状流。研究旋转给流型转变、气液相分布、速度分布及旋流衰减带来的影响。发现雾状流在螺旋导流板的作用下,转变为环状流。螺旋导流板内有二次涡的生成,且二次涡结构不断发展变化,离心力分布不均匀而形成沿管壁周向不连续的液膜;流出螺旋导流板后,二次涡会衰减消失,流体做螺旋向前运动,液膜沿圆管周向逐渐分布均匀。管中心处气相切向速度小,气相切向速度较大的区域远离旋流中心区,旋流中心与圆管中心存在小的偏心距;与直管及螺旋纽带相比,螺旋导流板引发的气液两相旋流在圆管中心的气相轴向流速远高于光管和螺旋纽带;与螺旋纽带相比,螺旋导流板引发的旋流强度更大且衰减减慢。     

锅炉烟气余热利用的改造

锅炉空气预热器低温腐蚀、堵灰是各种锅炉的普遍存在的问题,论述了烟气余热利用中空气预热器堵灰机理与预防、处理措施,介绍了工厂利用以除氧水作热媒的空气预热系统改造锅炉,解决了锅炉空气预热器低温腐蚀和堵灰问题,具有良好的推广应用价值。     

循环流化床锅炉尾部对流受热面烟速的优化确定

尾部对流受热面烟气流速的选取涉及到锅炉整体性能和制造经济性。总结分析了循环流化床锅炉尾部对流受热面烟速的选取原则,在理论分析的基础上,提出了针对新一代循环流化床锅炉的尾部对流受热面烟速的优化确定。     

冷凝锅炉热效率分析

本文通过对燃烧天然气的冷凝式锅炉热效率的分析和计算,得出冷凝式锅炉因为降低了排烟温度,可以充分回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜热,所以锅炉热效率高,值得推广使用。     

CO余热锅炉装置关键部件的设计及流场模拟

CO余热锅炉是催化裂化装置的关键部件,影响整套装置的安全经济运行。针对高温烟气热能浪费、环境污染等问题,设计了一种高温烟气回收装置,并对关键结构气风混合室进行三维实体建模,通过CFD前处理软件Gambit进行网格划分,最后导入Fluent软件对该结构进行数值流场模拟,结果表明该装置能够有效回收高温烟气、减少热量损耗、降低生产成本,具有很好的经济与社会效益。