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。     

600 MW四角切圆锅炉分级燃烧数值模拟与试验研究

针对某电厂600 MW四角切圆锅炉炉膛出口NOx含量高的问题,采用了两级空气分级燃烧技术,并对燃烧特性进行模拟优化与现场试验.结果表明:两级空气分级对燃尽区氧量造成了明显的影响;对锅炉进行燃烧优化调整后,锅炉效率没有降低,飞灰和炉渣含碳量没有增加,烟气在炉膛上部可以较为均匀地混合.     

600MW机组锅炉空气分级低NO_x燃烧数值模拟

某600MW机组四角切圆锅炉在满负荷运行方式下NOx排放浓度约400mg/m3,不能满足国家对电站锅炉NOx减排的要求。对此,采用高级复合式空气分级低NOx燃烧技术和炉膛布置相匹配的方法,降低NOx排放量。同时,以数值模拟软件FLUENT为工具,采用k-ε双方程模型,对燃烧器拟改进结构与原始结构锅炉煤粉燃烧过程和NOx生成特性进行模拟并对比。结果表明:采用空气分级燃烧后,炉膛温度场、速度场以及CO、O2的排放量均有相应的变化,且NOx排放量大大降低;数值模拟结果和试验结果的计算误差在5%以内,可准确预测燃烧器改进后NOx生成与排放量,为燃烧器的改造提供一定的理论依据。     

300 MW机组锅炉空气分级燃烧改造

对湘潭电厂1 025t/h电站煤粉锅炉燃烧系统进行了的深度空气分级燃烧技术改造。将原二次风部分喷嘴封堵,增设炉内还原区,在还原区上部角水冷壁管屏处装设分离式燃尽风(SOFA)喷口。对不同煤种、不同机组负荷下投入SOFA与不投入SOFA时的锅炉热效率与NOx生成特性进行了试验研究。结果表明,对于高热值、低灰分煤种,投入SOFA后,炉内形成了良好的空气分级燃烧工况,NOx排放浓度最高降低了41%,减排效果显著。     

减少四角切圆燃烧锅炉NO_x生成的运行调整

NO_x是燃煤电站排放的主要污染物之一。控制锅炉燃烧能减少NO_x的生成,有利于降低燃煤电站的NO_x排放量。针对某四角切圆燃烧煤粉锅炉,分别调整过剩空气系数、二次风配风方式、燃尽风量、磨煤机出力分布、周界风、偏转二次风以及煤粉细度等因素,总结出各因素对NO_x的影响趋势,并经过合理调整,将NO_x生成量降低了近28%。结果表明,炉膛内氧气浓度和分布状况决定了NO_x的生成情况,采用低氧燃烧和空气分级燃烧能有效减少NO_x的生成。     

电站水煤浆锅炉空气分级燃烧技术的试验研究

对某新建670t/h燃用水煤浆锅炉的空气分级燃烧、水煤浆燃尽率以及锅炉结渣等对NOx排放的影响进行了试验研究。结果表明,采用空气分级燃烧技术后,锅炉在530t/h负荷下运行,通过调整过量空气系数和配风方式,锅炉NOx排放量可降至380mg/m3(标准状态,下同);燃烧过量空气系数控制在1.2左右时,通过配风调整可以同时保证低NOx排放量和燃烧稳定、高效;水煤浆的燃尽率和锅炉结渣现象无明显恶化。     

切圆燃烧锅炉炉内停留时间分布特性的水模型试验研究

本文采用饱和盐液脉门冲注入示踪－导电度探针监测的试验技术，在等温水模型试验台上进行了炉内停留时间分布的试验测定，得出了切圆燃料锅炉炉内停留时间的分布特性。     

低NO_x空气分级燃烧技术与锅炉容量的匹配性研究

依据锅炉容量特性以及低NOx空气分级燃烧技术对煤粉气流燃尽过程的影响,分析了低NOx空气分级燃烧技术与锅炉容量的匹配性,以及空气分级燃烧技术应用于中小容量锅炉的可行性及限制因素。研究结果表明,包括SOFA措施在内的深度低NOx空气分级燃烧技术与600MW等级以上的大容量机组锅炉匹配较好,而在300MW等级以下容量机组锅炉上应用需要解决低NOx空气分级技术对煤粉燃尽过程的影响问题。     

空气分级燃烧降低锅炉NOx排放控制技术

阐述了空气分级燃烧降低NOx的排放机理及影响分级燃烧NOx生成的主要因素。对某电厂应用空气分级燃烧技术及NOx排放效果进行了分析,同时对内蒙古乌拉山电厂WGZ410/100—12型锅炉的分级燃烧改造方案及其降低NOx排放效果进行了分析,初步了解分级燃烧的特性。     

贫煤空气分级燃烧NOx排放特性试验研究

采用煤粉燃烧自维持一维试验炉研究了低挥发分贫煤空气分级燃烧和NOx排放特性,重点研究了空气分级深度、分级燃尽风喷口位置对贫煤燃烧NOx排放的影响,探索能够实现低NOx排放的空气分级燃烧布置方式。结果表明:随着主燃区过量空气系数αM减小,炉膛出口NOx质量浓度逐渐降低,当αM为0.70时NOx还原效率可以达到33.1%;随着分级燃尽风位置比Ms增加,煤粉颗粒在还原区内停留时间延长,炉膛出口NOx质量浓度进一步降低,并存在一个最佳分级燃尽风位置比;当αM为0.85时,最佳分级燃尽风位置比Ms为0.47,对应的炉内NOx还原效率为37.7%。     

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。     

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。     

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。     

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。     

四角切圆燃烧锅炉NO_x排放浓度预测

分析影响燃煤锅炉NOx排放浓度的各种因素,给出了各个因素的定性和定量关系。通过曲线拟合方法,得到了NOx排放浓度预测公式,并依此开发出了适用于四角切圆燃烧锅炉的NOx排放浓度预测系统。实际应用结果表明,该系统预测NOx排放浓度准确性较高,其预测值与实测值之差约为10mg/m3(标准状态),可以作为锅炉低NOx燃烧器改造设计的辅助工具。     

低负荷下四角切圆锅炉NOx优化控制

为解决燃煤机组在深度调峰下NO_x排放过高的问题,针对某600 MW四角切圆燃煤锅炉的燃烧特性开展数值模拟,分析在30%额定负荷下,燃尽风量、配煤-配风方式和燃尽风来源对炉内温度场、组分场和燃尽率的影响。结果表明：30%额定负荷下,增加燃尽风量可有效减少NO_x的生成,与原工况相比,工况3的NO_x减排率达到11.9%;主燃区采用正塔配煤、倒塔配风方式时,虽然炉膛出口温度稍有下降,但工况9的NO_x减排率可达14.2%;高速射流燃尽风能够穿透主烟气气流参与燃烧,可使工况16的NO_x减排率高达17.8%。低负荷下,采用热一次风代替燃尽风并优化燃烧的方式可有效控制NO_x排放。     

燃煤锅炉进行空气分级低NO_x燃烧改造的有关问题探讨

针对国家对火电厂NOx的排放控制越来越严,以及燃煤电站锅炉降低NOx排放主要是以低NOx燃烧技术为主、烟气脱硝技术为辅的防治策略,分析了早期锅炉燃烧器的布置方式及存在的不足,介绍了深度分级送风低NOx燃烧的技术特点,指出低NOx燃烧器加深度分级送风可大幅度降低NOx生成,故需要对锅炉进行深度分级送风低NOx燃烧改造,为此,详细分析了改造的内容、风险及注意事项,最后对改造的效益进行了初步估算并给出相关建议。     

空气垂直分级低氮燃烧调整试验研究

通过试验定量分析了300MW垂直分级燃烧锅炉NOx排放控制中燃料氮的转化,分离燃尽风的布置、燃尽风比例、炉膛过量空气系数、NOx脱除率等参数的关联变化量和变化趋势,给出了垂直分级低氮燃烧中控制量优化调整策略。     

四角切圆煤粉锅炉SOFA改造降低NOx排放的数值模拟研究

对一台220 t/h四角切圆煤粉锅炉采用空气分级燃烧技术改造前后的锅炉燃烧工况进行了数值模拟.结果表明,与改造前相比,改造后炉膛实际切圆直径变小,在分离燃尽风(SOFA)下方的区域氧量较低,煤粉不完全燃烧产生较多的一氧化碳,形成还原性气氛.同时,温度也较低,有效地抑制了NOx的生成,NOx排放量由改造前的618 mL/m3降为228 mL/m3.炉内煤粉颗粒的运动有一定的随机性,总体上煤粉颗粒喷入高度越低,在炉内停留时间越长.