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超低负荷下运行氧量对切圆锅炉燃烧稳定性和NO_(x)排放特性的影响

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动力工程学报 2023年第2期43卷 174-184页

作者：马达夫刘平元张守玉何翔吴玉新上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司上海200240 清华大学能源与动力工程系北京100084

采用数值模拟方法,研究了超低负荷、不同运行氧量工况下某300 MW切圆燃烧锅炉炉膛温度、氧量、CO和NO_(x)的分布规律,分析其对燃烧稳定性和NO_(x)排放特性的影响。结果表明:与中、高负荷相比,90 MW和60 MW超低负荷工况下,高运行氧量时... 详细信息

采用数值模拟方法,研究了超低负荷、不同运行氧量工况下某300 MW切圆燃烧锅炉炉膛温度、氧量、CO和NO_(x)的分布规律,分析其对燃烧稳定性和NO_(x)排放特性的影响。结果表明:与中、高负荷相比,90 MW和60 MW超低负荷工况下,高运行氧量时假想切圆难以形成,稳燃能力降低,深度空气分级燃烧系统的脱硝效果变差;当辅助风全关后,炉膛整体温度升高,着火距离缩短,假想切圆更易形成,燃尽距离增加,燃烧稳定性提升,截面平均NO_(x)质量浓度分别降低29%和24%;继续减少燃尽风风量使得运行氧量达到3.5%时,燃尽风区温度略有升高,NO_(x)排放量分别继续降低9%和10%;超低负荷下绝大部分NO_(x)为燃料型NO_(x),初期运行氧量的降低对修正后NO_(x)排放量的降低效果显著。因此,超低负荷下建议减少主燃区的辅助风,保持燃尽风不变,90 MW和60 MW负荷工况下运行氧量推荐值分别为6.5%和8.5%。

关键词：超低负荷切圆锅炉运行氧量燃烧稳定性 NO_(x)排放

切圆锅炉空气分级NO_x生成特性空间分布研究

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中国电机工程学报 2014年第14期34卷 2235-2243页

作者：钟亚峰孙保民杨斌郭永红信晶汪涛电站设备状态监测与控制教育部重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

针对某电厂NOx排放过高的问题,通过对NOx的形成机制以及煤质分析,运用CFD软件模拟锅炉炉内燃烧状况,采用空间分布法分析600MW锅炉深度空气分级燃烧下NOx的生成特性。计算结果表明,空间分布法能够详细的说明NOx生成特性;燃烧器喷口附近区... 详细信息

针对某电厂NOx排放过高的问题,通过对NOx的形成机制以及煤质分析,运用CFD软件模拟锅炉炉内燃烧状况,采用空间分布法分析600MW锅炉深度空气分级燃烧下NOx的生成特性。计算结果表明,空间分布法能够详细的说明NOx生成特性;燃烧器喷口附近区域NOx的生成与还原最为剧烈;挥发分析出速率与焦炭燃尽速率对HCN生成有着重要的影响;HCN与一、二风的混合程度影响了主燃区燃烧器喷口下游燃料型NOx反应速率;燃料型NOx生成速率明显大于热力型NOx生成速率,控制NOx的产生最主要是控制燃料型NOx的生成与还原。分离燃尽风(separated over fired air,SOFA)投入使得主燃烧器区域缺氧程度严重,主燃区NOx整体浓度较低,后期未完全燃烧物质的补燃影响了出口截面NOx浓度;采用SOFA分级能够在保障NOx得到还原的前提下,进一步促进焦炭的燃尽,降低出口烟温和飞灰含碳量。

关键词：切圆锅炉空气分级生成特性燃料型NOx 热力型NOx 分离燃尽风

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基于塔克分解和声学测温的三维温度场重建

动力工程学报 2024年第4期44卷 557-565页

作者：姚鹏搏孙铭阳王元沈国清华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

提出了一种基于塔克分解和声学测温的三维温度分布重建算法,该算法采用数值计算方法建立先验数据集,利用塔克分解提取锅炉温度场的主要特征,将声学测温与二维温度场插值相结合,重建三维温度场,提高了复杂温度场的重构精度,具有较快的重... 详细信息

提出了一种基于塔克分解和声学测温的三维温度分布重建算法,该算法采用数值计算方法建立先验数据集,利用塔克分解提取锅炉温度场的主要特征,将声学测温与二维温度场插值相结合,重建三维温度场,提高了复杂温度场的重构精度,具有较快的重建速度。结果表明:该算法能够在10 s左右重建复杂三维温度场,相比传统声学测温可以将重建误差降低10%以上,对于先验工况外的温度场也有较强的适用性,对燃煤电厂燃烧优化和负荷调整具有一定的指导意义。

关键词：切圆锅炉三维温度场塔克分解声学测温

一种消除切圆锅炉残余旋转新技术的模型试验研究

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中国电机工程学报 2002年第2期22卷 59-63页

作者：朱珍锦张长鲁方志成上海电力学院动力工程系上海200090

为消除切圆锅炉炉膛出口处残余旋转 ,进而削弱烟道气流速度偏差和热力偏差 ,提出一种在炉膛出口加装十字型消旋器的新技术。试验是在某 30 0MW锅炉以 1∶13.9比例缩小的模型试验台上进行的。模型炉膛横断面尺寸为10 0 9mm× 846mm ,模... 详细信息

为消除切圆锅炉炉膛出口处残余旋转 ,进而削弱烟道气流速度偏差和热力偏差 ,提出一种在炉膛出口加装十字型消旋器的新技术。试验是在某 30 0MW锅炉以 1∶13.9比例缩小的模型试验台上进行的。模型炉膛横断面尺寸为10 0 9mm× 846mm ,模型炉膛高度为 2 146mm。消旋器上端紧贴折焰角下边缘。炉膛、烟道内气流速度分布和炉膛出口残余旋转由热电风速计和五孔探针测量获得。通过对未加十字型消旋器、十字型消旋器的高度分别为 5cm、10cm和15cm下 ,炉膛、烟道中气流速度分布和阻力特性的模型试验研究得出 ,一个高度合理的十字型消旋器可显著消除炉膛出口残余旋转和烟道气流速度偏差 ,炉内气流运动时无明显阻力增加。

关键词：十字型消旋器切圆锅炉模型试验残余旋转技术炉膛

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燃烧模型与切圆锅炉烟气偏差的数值研究

动力工程 2004年第5期24卷 693-697页

作者：王彦辉徐鸿康志忠刘彤华北电力大学动力系北京102206

分析并建立了锅炉多相流动与燃烧模型。利用该模型对改造前切圆锅炉水平烟道烟温、烟速偏差进行了数值模拟,计算结果和实际运行状况一致,证明了模型的可靠性。数值研究表明:上二次风反切和小切圆可以有效减小水平烟道烟温烟速偏差;综合... 详细信息

分析并建立了锅炉多相流动与燃烧模型。利用该模型对改造前切圆锅炉水平烟道烟温、烟速偏差进行了数值模拟,计算结果和实际运行状况一致,证明了模型的可靠性。数值研究表明:上二次风反切和小切圆可以有效减小水平烟道烟温烟速偏差;综合比较,上二次风反切是更为可行的改造方案。

关键词：工程热物理切圆锅炉烟速烟温偏差燃烧模型数值研究

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四角切圆锅炉高温腐蚀区域研究

锅炉制造 2023年第6期 18-19,22页

作者：吴戈杨魏国华王铭昊路丕思广东大唐国际雷州发电有限责任公司广东雷州524255 低碳热力发电技术与装备全国重点实验室(哈尔滨锅炉厂有限责任公司) 黑龙江哈尔滨150046

为了分析四角切圆锅炉容易发生高温腐蚀的区域,以某工程锅炉为例,进行了数值模拟计算。结果表明,影响水冷壁高温腐蚀的因素主要有两个,一个是炉内的还原性气氛,另一个是炉膛的局部高温区。如果炉内燃烧配风不足,导致水冷壁附近形成还原... 详细信息

为了分析四角切圆锅炉容易发生高温腐蚀的区域,以某工程锅炉为例,进行了数值模拟计算。结果表明,影响水冷壁高温腐蚀的因素主要有两个,一个是炉内的还原性气氛,另一个是炉膛的局部高温区。如果炉内燃烧配风不足,导致水冷壁附近形成还原性气氛且处于高温区,水冷壁处将发生腐蚀。在高度上,高温腐蚀主要发生在燃尽风到中间集箱的位置,在水平方向上,高温腐蚀主要发生在角切后半程,因为此区域冲刷严重。这与现场运行情况相吻合。

关键词：高温腐蚀切圆锅炉数值模拟还原性气氛

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负荷对切圆锅炉气固两相流动特性影响的研究

热科学与技术 2013年第2期12卷 168-173页

作者：张塞红武文斐李保卫内蒙古科学大学内蒙古自治区白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室省部共建国家重点实验室培养基地内蒙古包头014010

采用Realizable k-ε湍流模型和离散颗粒随机轨道模型,对东方电厂某300MW四角切圆锅炉炉内的气固两相流动特性进行了不同负荷的数值研究。采用非交错网格的SIMPLE差分格式对流场进行求解,得出不同工况下的速度场和颗粒质量浓度场分布,... 详细信息

采用Realizable k-ε湍流模型和离散颗粒随机轨道模型,对东方电厂某300MW四角切圆锅炉炉内的气固两相流动特性进行了不同负荷的数值研究。采用非交错网格的SIMPLE差分格式对流场进行求解,得出不同工况下的速度场和颗粒质量浓度场分布,通过对比分析,发现工况二速度场和颗粒质量浓度场分布较为合理。

关键词：切圆锅炉负荷气固两相流数值研究

600 MW切圆锅炉LNCFS系统低NO_x燃烧特性数值研究

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锅炉技术 2014年第2期45卷 35-40页

作者：白涛孙保民康志忠郭永红信晶华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室北京102206

通过数值模拟研究了不同燃尽风配风方式对600 MW四角切圆锅炉炉内流动、燃烧以及NO_x生成的影响。结果表明,采用LNCFS深度空气分级低NO_x燃烧系统,NO_x排放量可控制在400 mg/m^3(6%O_2)以下,较好地抑制了燃烧过程中NO_x的生成。深度空... 详细信息

通过数值模拟研究了不同燃尽风配风方式对600 MW四角切圆锅炉炉内流动、燃烧以及NO_x生成的影响。结果表明,采用LNCFS深度空气分级低NO_x燃烧系统,NO_x排放量可控制在400 mg/m^3(6%O_2)以下,较好地抑制了燃烧过程中NO_x的生成。深度空气分级燃烧方式主要通过抑制主燃区内挥发分NO_x的生成来控制最终的NO_x排放,但对焦炭燃尽后期NO_x生成影响较小。伴随剩余煤粉的燃尽,NO_x生成量又有所反弹,影响了炉膛出口最终的NO_x排放量。

关键词：切圆锅炉 NOx排放焦炭

低负荷一次风掺烟量对Π型切圆锅炉NOx生成特性影响

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热力发电 2020年第12期49卷 84-88页

作者：景雪晖唐权利朱建平李骥刘坤朋王建江魏博新疆新能集团有限责任公司新疆乌鲁木齐830047 新疆大学煤炭清洁转化与化工过程自治区重点实验室新疆乌鲁木齐830046

锅炉在低负荷运行时,为了保证携粉能力,一次风量不能随负荷等比例降低,导致燃烧初期氧煤比增大,NOx生成量增加。采用一次风掺烟方式,将风量与氧量解耦,分别控制一次风量和氧量,保证一次风量的同时降低含氧量,可从源头减少NOx的生成。以... 详细信息

锅炉在低负荷运行时,为了保证携粉能力,一次风量不能随负荷等比例降低,导致燃烧初期氧煤比增大,NOx生成量增加。采用一次风掺烟方式,将风量与氧量解耦,分别控制一次风量和氧量,保证一次风量的同时降低含氧量,可从源头减少NOx的生成。以某330 MW机组锅炉结构参数和低负荷运行参数为依据,对该锅炉在低负荷一次风不同掺烟量进行数值模拟研究,分析不同的掺烟量对炉内截面平均温度、氧体积分数、CO体积分数以及NOx生成质量浓度的影响。结果表明:低负荷一次风掺烟能有效降低锅炉NOx的生成,随着掺烟量的升高,炉内截面平均温度逐渐降低,CO体积分数逐渐降低,炉膛出口平均温度逐渐升高,NOx生成质量浓度减少;掺烟量为15%时与未掺烟比较,炉内NOx生成质量浓度降低79.92 mg/m^3。

关键词：低负荷一次风掺烟 NOx排放数值模拟切圆锅炉