煤粉燃烧过程中矿物质气化影响因素的模拟研究

鉴于目前国内的实验设备和测量手段，精确测量煤燃烧过程中各种矿物质的气化率还存在很大困难。该文通过建立煤中矿物质气化的数学模型，针对煤中SiO2和FeO两种成分，来探讨相关因素对它们气化率的影响，最后应用CFD软件来研究它们在600MW锅炉内的气化行为。计算结果表明：温度是煤中SiO2和FeO气化的主要影响因素，煤粒粒径和CO2浓度也会对它们有一定影响。通过与实验结果的比较，表明计算结果比较合理。     

煤粉预热–燃烧耦合过程中NO生成研究

为探究煤粉预热-燃烧耦合过程中NO生成规律,借助2个串联的高温管式炉详细研究预热区温度、停留时间及空气当量比对NO生成影响,并借助Chemkin Pro利用反应动力学进行NO生成模拟与生成率(rate of production,ROP)机理分析。实验结果表明:预热温度升高,预热停留时间延长,均降低NO生成;随预热区空气当量比增加,NO生成量先减小后增加,最佳空气当量比约为0.4。煤粉预热-燃烧过程中NH_2、CH_3、HCCO、NCO和HCO为主要的NO还原基团,且CH_i对NO的还原作用显著强于含氮化合物。此外,预热区O活性基团的存在是NO还原的关键。     

煤粉粒度对锅炉燃烧影响的数值模拟

煤粉粒度对煤粉燃烧具有重要影响,采用数值模拟的方法对不同煤粉粒度在炉内的燃烧过程进行了数值计算,比较各个工况下的计算结果,并对产生结果的原因进行了分析。计算的结果对深化认识粒度对于煤粉燃烧过程的影响,从而在锅炉的实际运行中采用合理的煤粉粒度,提高锅炉燃烧的效率,节约能源。结果表明煤粉粒度为60μm,对于电站锅炉燃烧和传热是有利的。     

煤粉燃烧排放特性数值模拟

研究燃烧污染物排放具有重要意义，数值模拟是一种有效的研究方法，该文利用数学模型，采用后处理方法，在燃烧模拟的基础上，计算了NOx在电厂锅炉炉内的分布情况，对SOx生成采用了常用的反应模型，并根据反应动力学原理，提出了SOx生成模型。在国内首次对800MW锅炉进行了计算和现场测试。其计算所得结果比较符合实际，说明所提出的模型是合理的，该研究对锅炉的设计和清洁运行具有重要的参考价值。     

煤中矿物质成分影响燃烧性能的实验研究

用氢氟酸（ＨＦ）酸洗法制取脱灰煤，通过比较四种原煤（青山煤、合山煤、耒阳煤、金竹山煤）及其脱灰煤的热天平分析所得燃烧分布曲线的特征参数（综合着火指数Ｍ、综合燃烬指数Ｎ，外推起始温度Ｔ１，燃烬温度Ｔ２），并对在几种脱灰煤样中以机械混合或溶液浸泡方式添加了１１种不同种类和形态的矿物质，如ＳｉＯ２、ＣａＣＯ３、ＭｇＯ、Ｎａ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＦｅＳ２、硫酸铁铵、硫酸亚     

煤粉再燃过程中飞灰含碳量的影响因素分析

针对一台410t/h煤粉锅炉设计了再燃实施方案,提出煤粉颗粒群变氧浓度燃尽计算方法,计算分析再燃燃料比例、配风情况、再燃煤粉细度对煤粉炉内燃烧过程和飞灰含碳量的作用影响规律。结果表明,再燃实施方案设计合理,与现运行相比飞灰含碳量增加1.04%。为保证煤粉的燃尽度,燃尽区高度应大于7m,为煤粉提供大于1s的燃烧时间。主燃区过量空气系数、再燃区过量空气系数和再燃燃料比例在小范围内变化虽然影响到颗粒的燃烧放热过程,但对飞灰含碳量的影响不大。飞灰含碳量随燃尽区过量空气减少呈非线性显著增加,随再燃煤粉细度增加呈指数函数关系减少。再燃粉越细,飞灰含碳量随细度增加而降低越慢。     

高浓度煤粉燃烧过程中燃料N释放特性实验研究

高浓度煤粉燃烧是一种新型的洁净煤燃烧技术,具有高效低污染排放特性.在一维火焰炉与同定床反应器实验台上,对不同煤种、粒径、炉温在不同煤粉浓度下燃料N的释放特性进行了实验研究.实验结果表明:煤种不同,燃料N的释放特性差异明显.挥发分越高,燃料N最大释放率对应的煤粉浓度越低;煤粉粒径越小,燃料N在不同煤粉浓度下的释放率越高;炉温越高,燃料N越容易释放,燃料N主要以挥发分N的形式释放出来.随着煤粉浓度的递增,NOx转化率与燃料燃尽率均呈单调递减趋势,高浓度煤粉燃烧有利于低NOx的排放,但煤粉浓度过高,对煤粉的燃尽不利.在高浓度煤粉燃烧过程中,煤粉与空气的充分混合及合理选取过量空气系数至关重要.     

应用计算机模拟技术分析预测炉内煤粉燃烧过程

本文把湍流理论、辐射理论以及煤粉燃烧理论应用于锅炉燃烧室三维流动、气固两相、带化学反应的燃烧过程的数值计算，给出了数学模型、解法和边界条件的处理方法。运用所编制的计算软件对４２０ｔ／ｈ锅炉进行了燃烧过程的数值模拟，其结果能反应该类锅炉的燃烧过程。     

四角切圆煤粉燃烧过程的数值研究

基于数值模拟的工程需要,把煤粉燃烧过程细分为煤粉气相组分的热解析出、挥发分的湍流燃烧以及焦炭的燃烧三个部分,按照边界条件计算、锅炉燃用的煤粉收到基元素以及工业分析,进行的质量份额的数值研究,结果显示,所采用的方法是可行的,计算的结果是合理的。     

煤粉锅炉燃烧过程中脱硫技术方案效率的比较研究

通过理论、试验及工程实践对比,对煤粉锅炉燃烧过程中脱硫效率进行了比较,认为大型煤粉锅炉受炉膛内的温度分布、停留时间以及混合条件等限制,采用石灰石作为脱硫剂时,其脱硫效率难以令人满意,暂不宜单独作为脱硫技术进行应用.     

煤粉炉低氮燃烧调整影响因素分析

为控制NO_x排放,在1000 MW锅炉上进行了燃烧调整试验。通过改变氧量、二次风风量、燃尽风风量、一次风风量及锅炉负荷等因素,研究不同工况对NO_x排放浓度的影响。     

PDF-ARRHENIUS方法模拟煤粉燃烧氮氧化物生成

电厂锅炉炉内燃烧过程数值模拟方法巳成为锅炉辅助设计、优化运行、故障诊断等环节的重要手段。该文研究采用PDF-Arrhenius方法模拟煤粉燃烧过程，并简要介绍流体流动、煤粉热解和燃烧、辐射传热、固体颗粒相运动等数学模型。文中使用双平行反应模型模拟煤的燃烧过程，并开发了一套电厂锅炉炉内燃烧过程数值模拟软件，对锅炉不同运行工况进行炉内燃烧状况的模拟，模拟结果合理、可靠，能够满足工程设计及运行指导的精度要求。     

水平燃料分级对煤粉炉燃烧特性影响的数值模拟研究

采用数值模拟的方法,对一台600 MWe燃烧褐煤的四角切向燃烧煤粉炉的燃烧与流动特性进行了研究,深入比较和了解水平燃料分级燃烧改造前后炉内燃烧与流动特性的不同,为该技术的进一步优化和燃烧调整提供依据。     

煤粉燃烧过程中H_2S生成机理研究进展

本文综述了H_2S生成的总包反应机理和详细反应机理,分析了相关研究中还需进一步解决的问题。在此基础上,提出了多孔壁风耦合空气燃烧技术,以抑制煤粉燃烧过程中H_2S的生成。初步的实验结果表明,该技术可望在实现低NO_x排放和高效燃烧的同时,有效抑制水冷壁面附近H_2S的生成。今后的研究应集中在完善H_2S生成的总包反应机理、修正其详细反应机理及构建简化机理,并论证多孔壁风耦合空气分级燃烧技术优势。     

旋流燃烧室内煤粉燃烧的数值模拟

为合理描述煤粉颗粒在有湍流脉动的气相流场与温度场中的燃烧反应行为，文中提出并建立了考虑湍流-颗粒反应相互作用的颗粒随机轨道模型。该模型考虑到了气相温度的湍流脉动对颗粒瞬时温度、瞬时热解速率和瞬时多相反应速率的影响。应用此模型对有直流一次风和旋流二次风的旋流燃烧室内的煤粉燃烧进行了数值模拟。计算结果表明，在燃烧室前部区域，该模型与未考虑湍流?颗粒反应相互作用的颗粒随机轨道模型给出的气相温度场与组分浓度场结果有一定的差异，前者得到的气相温度分布与实验更接近。     

过量空气系数对300MW锅炉炉内煤粉燃烧过程影响的数值模拟

对某300 MW亚临界锅炉进行数值模拟,研究了过量空气系数对炉内温度场、组分场的影响.数值模拟结果与实测值符合较好,计算误差仅为7％.数值模拟结果表明,过量空气系数增大,炉膛整体温度降低,CO燃烬率提高,NO排放量上升.     

交叉射流流动及煤粉燃烧过程的试验研究

在钝体燃烧器的基础上产生了一个新的构思——用垂直交叉射流来使煤粉火焰稳定和强化。冷态试验结果表明,当副射流和主射流垂直交叉后,在副射流的尾迹处形成一个稳定的回流区,回流区的大小及回流率与一般钝体相当,其边界上存在着一个煤粉高浓度集聚区。热态试验中投入副射流后,火焰根部温度大幅度提高,飞灰含碳量有所下降。这种用气流柱来代替钝体的新型煤粉稳燃装置,解决了常规稳燃装置的磨损和烧坏问题。     

W形火焰锅炉煤粉细度对燃烧过程的影响

分析了煤粉细度过粗或者过细都会对W形火焰锅炉的燃烧过程产生的影响,结果表明,煤粉过细会导致锅炉受热面积灰加重,沿炉宽度方向受热面不同管屏间热偏差增加,受热面超温加重,排烟温度升高等不利影响;煤粉过粗会导致着火恶化,飞灰及大渣含碳量升高等问题.实际运行过程中最佳煤粉细度的确定同锅炉设计结构以及煤质条件有密切关系.     

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。