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。     

OFA反切减小炉内热偏差问题的研究

过、再热器出现的超温爆管是四角切圆锅炉在运行过程中出现的主要问题之一。为了减少这一现象对电厂运行安全性和经济性的影响,采用增大主燃区上方燃尽风偏转角度以减小过、再热器区域内的主气流旋转动量,从而降低发生热偏差的可能。数值计算结果表明,燃尽风反切26°水平烟道入口截面左右两侧温差降幅达49.7%。改造后的试验结果表明,燃尽风在低负荷时对热偏差的控制作用较大,而对高负荷时控制作用较小。以上研究表明,燃尽风反切有利于降低炉内热偏差,但在实际运行中,低负荷时,燃尽风的反切对主气流的消旋作用较大,反切减小热偏差作用较为明显。     

四角切圆燃烧煤粉炉汽温偏差的分析及调整

针对某660 MW电站四角切圆煤粉炉汽温偏差严重的问题,从燃烧方面进行试验分析和调整,削弱了炉膛出口烟气的残余扭转,进而改善了汽温偏差。试验表明,燃尽风反切角度、二次风配风方式、燃烧器组合方式以及偏置二次风量对汽温偏差有显著影响,其中改变燃尽风反切角度可作为主要的调整手段。     

300MW机组四角切圆锅炉SOFA反切消旋数值模拟

对某300 MW机组四角切圆煤粉锅炉进行了数值模拟,主要研究其分离式燃尽风(SOFA)水平反切角度对炉膛出口速度偏差和温度偏差的影响。通过分析SOFA不同反切角度工况下炉膛的流场和温度场的变化发现:SOFA反切与不反切工况下的主燃区流场相似,温度相差不大,说明SOFA反切对主燃区的燃烧影响很小;当SOFA反切角度为12°和18°时,水平烟道分别受逆时针和顺时针方向残余旋转的影响,炉膛出口处左右侧存在较大的速度和温度偏差,且温度偏差程度小于速度偏差;当SOFA反切角度为15°时,炉膛出口的速度温度场均匀。因此,最佳SOFA反切角度为15°。     

三次风反切消除炉膛出口烟温偏差试验研究

在湘潭电厂B厂1025t/h锅炉上进行了三次风反切消除切圆燃烧锅炉炉膛出口左右烟温偏差的冷态试验、热态试验及数值模拟研究,较系统地分析论证了三次风反切消除切圆燃烧锅炉炉膛出口左右烟温偏差的作用     

四角切圆燃烧锅炉主、再热蒸汽汽温偏差和管壁超温的分析及处理

对A电厂660 MW机组和B电厂680 MW机组四角切圆燃烧锅炉采用调整燃尽风水平摆角方法解决锅炉主、再热蒸汽温度偏差和管壁超温的措施进行试验.结果表明,调整燃尽风水平摆角改变了燃尽风的切圆大小,进而改变了烟气流在出炉膛时的流场分布.A电厂6号机组和B电厂5号机组调整AA风摆角后,两侧主蒸汽温度差消除,过热器壁温降低,且不再超温.     

双切圆锅炉燃尽风减轻烟气速度偏差试验研究

针对目前国内反向双四角切圆锅炉左右两侧存在的汽温偏差问题,结合宁夏某1 100 MW反向双四角切圆锅炉,分别从锅炉燃烧时不投燃尽风、投入燃尽风且燃尽风水平垂直方向均置零位、投入燃尽风且燃尽风下摆30°、投入燃尽风且燃尽风反切10°四种工况对锅炉烟温的偏差的影响进行了分析。结果表明:燃尽风反切10°时能够扰乱原有切圆方向,消旋作用最强,为同类型机组燃尽风解决左右两侧烟温偏差问题提供了理论与实践依据。     

670t/h四角切圆锅炉反切消旋的数值模拟和工程实践

利用燃烧数值模拟程序对一台670t/h四角切圆锅炉进行了三次风与OFA反切工况数值试验研究.研究结果表明：三次风反切使反切层以上炉内流场旋转减弱,相对切圆直径和充满系数在反切层降低,炉内气流混合强度变化不大,对炉内主气流的空气动力结构影响不大;炉膛温度场和氧气浓度场显示,反切后改善了炉内温度分布,对主燃烧区的影响较小;壁面高温区减少,降低了结焦可能性;反切降低水平烟道入口左右侧温差,削弱了水平烟道入口的扭转残余,减小了水平烟道中的气流速度不均匀性,截面平均烟温略有下降,对受热面换热影响不大.工程实践表明,数值试验结果与实际运行吻合良好,采用三次风与OFA反切消旋方法,减少了残余扭转,改善水平烟道温度分布,较好地解决了四角切圆燃烧锅炉存在的出口烟温偏差问题。     

改善切圆燃烧锅炉烟温偏差措施的数值模拟分析

针对某台超临界600MW机组切圆燃烧锅炉的烟温偏差问题,利用数值模拟技术分析了燃尽风反切和减小水平偏角辅助二次风(CFS)与一次风夹角2种措施对燃烧过程中炉膛温度场、火焰切圆、旋转动量、特征组分分布及NOx排放等方面的影响。结果表明,燃尽风反切技术能够较好地减轻烟温偏差,2种改进措施均可提升燃烧器区域烟气温度,减小火焰切圆直径,有利于稳定燃烧,减轻水冷壁结渣,但都会使NOx排放浓度增大。     

基于数值模拟的超临界锅炉SOFA风对烟气偏差影响研究

对于四角切圆燃烧锅炉,炉膛出口水平烟道的烟气偏差过大会造成过热汽温偏差,增加管子的热应力,影响锅炉安全运行。采用燃烬风反切方式是一种减少烟气偏差的有效方法。现代超临界四角切圆燃烧锅炉因采用水平角度可调节的风门,为燃烬风反切提供了方便。通过对某600 MW超临界四角切圆燃烧锅炉进行数值模拟,研究了不同燃烬风运行工况对烟气偏差的影响。结果表明:超临界四角切圆燃烧锅炉水平烟道截面烟温和烟速均呈现右侧高于左侧的分布规律;SOFA(分离燃烬风)反切可以有效地改善烟气偏差,其反切角越大,投运的反切SOFA风层离炉膛出口越远,改善烟气偏差效果越明显。该结果对改善大型超临界锅炉烟气偏差,简化燃烧调整,优化锅炉运行具有指导作用。     

DG 670 t/h-8型锅炉燃烧器反切风改造

四角切圆燃烧锅炉炉膛出口气流的残余旋转,是形成炉膛出口和水平烟道两侧烟温偏差的重要原因,可造成高温受热面热偏差和超温爆管。马头电厂通过对8号锅炉燃烧器上层二次风进行反切改造,改善了炉膛出口和水平烟道两侧的烟温偏差,缓解了高温受热面的热偏差情况,保证了锅炉设备的安全运行。     

某厂1000MW超超临界双切圆燃烧锅炉汽温偏差调整

针对某厂1 000MW级超超临界双切圆燃烧锅炉投产后出现的末级过热器出口4根分支管汽温偏差问题,分析过热器受热面结构特点,从配风调整、燃料量调整及燃尽风反切角度调整几方面开展试验,总结出减小汽温偏差的运行控制措施。     

改变燃尽风风量配比对660MW超超临界前后对冲煤粉锅炉炉内燃烧影响的数值模拟研究

利用ANSYS FLUENT14.0软件对某电厂660 MW超超临界旋流燃烧煤粉锅炉变燃尽风风量对NOx生成规律的影响进行数值模拟研究,数值模拟的结果与现场实际情况吻合比较好,验证了数值模拟结果的有效性,主要结论如下:总二次风量不变,改变燃尽风风量对炉内温度场分布的影响较大,对炉膛出口烟温影响较小;改变燃尽风风量对炉内NOx浓度影响较大;随着燃尽风风量的增加,炉膛出口CO的平均体积分数逐渐增加,炉内燃烧化学不完全热损失逐渐增大,锅炉热效率降低;在综合考虑锅炉的安全性、热效率和NOx排放量3个因素时,燃尽风风量的比例应该控制在23%～30%内。     

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。     

600MW四角切圆锅炉烟温偏差的数值模拟及改造研究

针对某厂600 MW亚临界四角切圆燃烧锅炉炉膛出口存在残余旋转,左右两侧烟温偏差过大问题,通过对锅炉进行数值计算,提出了采用SOFA风反切圆消除残余旋转的改造措施。对改造后的锅炉,选取SOFA风率为30%、25%和20%的3种工况来研究SOFA风率对燃烧过程的影响,另外分析了25%的SOFA风率下不同反切角度对炉膛出口烟温偏差的影响。结果表明,合理的SOFA风反切角度可以有效地减小烟温偏差,改造可供同类型机组设计和改造时参考。     

二次风反切对大容量切向燃烧锅炉烟气偏差影响的数值研究

在发展一个三维计算程序的基础上研究了二次风反切对大容量切向燃烧锅炉烟气偏差的影响。数值模型应用在一个不同于次风反切工况下的600MW切向燃烧炉。模型采用空度方法以较好地模拟复杂的屏式过热器结构,采用修正的非均分QUICK格式以有效减小伪扩散的影响,采用标准κ-ε模型为处理湍流。计算结果与试验数据吻合较好。模拟结果表明,烟气偏差成因于炉膛出口的残余旋转;二次风反切在一定程度上能有效地削弱炉膛出口的残余旋转,从而降低水平烟道的烟温偏差,但是过量反切可能会破坏炉内流场,并可能加大烟温偏差。因此必须优化反切角度与反切动量流率。该文认为合理的反切方式应该是无量纲准则数XJ为1左右的配风工况。     

生物质气与煤混燃锅炉分离式燃尽风反切消旋数值模拟

为了研究分离式燃尽风(SOFA)水平摆动形成反切角度对生物质气与煤粉混燃切圆锅炉出口速度偏差和温度偏差的影响,基于Fluent模拟软件搭建了纯煤掺烧松木气模型,对某电厂330MW机组掺烧10%松木气的燃煤锅炉SOFA不反切、反切10°、反切15°、反切20°等4种工况的燃烧过程进行数值模拟,分析不同工况下主燃烧区、折焰角、炉膛出口的速度场、温度场的分布特征。结果表明:在主燃烧区,SOFA反切对其流场影响较小;当SOFA开始反切时,折焰角残余切圆消失,流场趋于均匀,有效削弱了烟道的残余旋转,出口烟气速度偏差和温度偏差明显降低;当SOFA反切角度达到15°,出口左右侧速度偏差比和温度偏差比达到最低,其中心温度集中在其中心区域,速度场和烟气温度场的均匀性最好;当SOFA反切角度增大到20°时,出口烟速偏差比和烟气温度偏差比有所增大,其中心温度开始向其右侧偏移,速度分布和温度分布的均匀性下降。因此,最佳的SOFA水平摆动形成的反切角度为15°。     

2008t/h四角切圆燃烧锅炉炉膛出口烟温偏差的试验研究

针对某电厂2008t／h锅炉炉膛出口烟温偏差过大(达132℃)问题，在4个不同二次风反切角度下，对炉内空气动力特性、炉膛出口气流残余旋转和水平烟道内的烟速分布进行了冷态试验和数值模拟研究，并对影响烟温偏差的假想切圆直径、炉膛高度、燃烧器结构与摆角等因素进行了系统分析。结果表明：合理的二次风反切角度，可有效地抑制和削弱炉膛出口的烟速和烟温偏差，且燃烧器上摆一定角度有利于成小炉膛出口的烟温偏差。     

基于先进飞灰取样技术的飞灰含碳量试验研究

对某电厂1号锅炉额定负荷时飞灰含碳量高的问题进行试验研究。采用先进取样技术,研制了新型飞灰取样装置,实现了快速飞灰取样。在主燃烧区进行了变周界风开度、两侧二次风开度偏置、变主燃烧区二次风门开度、变磨煤机出力分配试验。在燃尽区,主要进行了变燃尽风下倾角度、燃尽区两侧二次风偏置、四层燃尽风不同组合试验。结果表明,周界风开度为50%或下3层SOFA全开时飞灰含碳量最小;改变主燃烧区二次风门开度对飞灰含碳量影响不大;主燃烧区二次风偏置会造成飞灰含碳量升高;下大上小的磨煤机出力分配可明显降低飞灰含碳量;燃尽风适当下倾和燃尽区二次风正向偏置可降低飞灰含碳量。与优化调整前相比,1号锅炉飞灰含碳量平均下降了1%,试验取得了良好的效果。     

过燃风水平摆动对烟气温度影响的研究

阐述了2×600 MW超临界褐煤锅炉主要设计参数和燃烧器设计参数,通过烟温测量试验分析了不同过燃风摆动角度对高温再热器出口截面烟气温度的影响,评价了水平烟道内烟气速度分布的不均匀性。试验分析结果表明,在相同二次风配风方式前提下,过燃风水平摆动对高温再热器出口截面烟气温度有影响,能消除炉内气流残余旋转,减小炉膛出口左侧、右侧烟温偏差。