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330MW对冲燃烧锅炉炉内过程数值模拟

330MW对冲燃烧锅炉炉内过程数值模拟

作者：由广大浙江大学

学位级别：硕士

锅炉在我国应用较早，旋流燃烧器也早在50年代开始使用。在80年代后期，我国引进了美国B&W公司的对冲燃烧锅炉和漩流燃烧器的技术。它给我们带来了很多新的设计思想，如喷水减温器和烟气挡板结合，是锅炉运行简单，新的旋流燃烧器提高... 详细信息

锅炉在我国应用较早，旋流燃烧器也早在50年代开始使用。在80年代后期，我国引进了美国B&W公司的对冲燃烧锅炉和漩流燃烧器的技术。它给我们带来了很多新的设计思想，如喷水减温器和烟气挡板结合，是锅炉运行简单，新的旋流燃烧器提高了锅炉效率，调节方便，炉膛出口盐纹偏差减少，同时对减低污染排放有一定的好处。但美国技术不一定完全适应中国，这需要我们的研究人员去理解和完善工作，这也在一定程度上阻碍了锅炉技术的发展。特别是燃烧劣质煤的大容量机组，针对性的实验和数值计算都不多，很多问题没有被完全认识。对冲燃烧锅炉有着自身的特点，对其性能和运行情况的了解是本文的一项重要工作。数值计算是计算机辅助优化数值试验的重要环节之一，也是本文的重点之一。本文从理论和部分运行数据上运用计算机辅助优化数值试验原理和方法并且采用商业软件FLUNET针对对冲锅炉的流场进行了初步的探讨。同时对温度场、颗粒场以及污染物生成也进行了一定的研究。并对计算方法有了初步的认识。本人对实际运行的330MW锅炉的不同运行负荷进行了流场计算，在BMCR工况和VP55％两个工况下对温度场、颗粒场以及污染物进行了研究并与部分运行数据进行了对比，对理论进行了验证和延伸。结果比较满意。

关键词：对冲锅炉旋流燃烧器流场数值计算 NOx 温度场

侧煤仓布置对冲燃烧锅炉运行偏差的影响及对策研究

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工业加热 2021年第4期50卷 44-47,51页

作者：傅勇强杨忠灿姚伟屠竞毅湛江中粤能源有限公司广东湛江524000 西安热工研究院有限公司陕西西安710054

近年来,侧煤仓布置因具有占地少、投资少的优点,在对冲燃烧锅炉上得到较广泛的应用。但采用侧煤仓布置后,锅炉在运行过程中普遍出现了较严重的氧量、低再进口烟温、高再汽温和排烟CO浓度等参数偏差,严重影响了锅炉的安全经济运行,为运... 详细信息

近年来,侧煤仓布置因具有占地少、投资少的优点,在对冲燃烧锅炉上得到较广泛的应用。但采用侧煤仓布置后,锅炉在运行过程中普遍出现了较严重的氧量、低再进口烟温、高再汽温和排烟CO浓度等参数偏差,严重影响了锅炉的安全经济运行,为运行调整造成了较大困难。为此,在锅炉燃烧优化调整试验的基础上,指出侧煤仓布置导致的锅炉两侧煤粉浓度偏差是形成运行偏差的主要原因,同时有针对性提出了各种偏差调整的方法。为从根本上解决各偏差,对于新建或改造侧煤仓布置的锅炉,同层燃烧器煤粉浓度偏差宜控制在10%以下,性能良好的双可调煤粉分配器应成为标准配置,并对不同容量机组提出了煤粉分配器的配置原则。

关键词：侧煤仓偏差运行优化煤粉分配器对冲锅炉

350 MW对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀分析与治理

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工业锅炉 2022年第1期 51-53,62页

作者：曾健云中节环立为(武汉)能源技术有限公司湖北武汉430223

针对某发电有限公司2×350 MW对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀及结焦的问题进行分析,燃烧器烧损导致炉内动力场不均火焰刷墙、硫分含量高、二次风压低、吹灰器蒸汽吹损等是引起高温腐蚀的主要成因。通过贴壁风改造及后续的优化改造后,锅炉... 详细信息

针对某发电有限公司2×350 MW对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀及结焦的问题进行分析,燃烧器烧损导致炉内动力场不均火焰刷墙、硫分含量高、二次风压低、吹灰器蒸汽吹损等是引起高温腐蚀的主要成因。通过贴壁风改造及后续的优化改造后,锅炉两侧墙的主燃烧区水冷壁得到保护,H_(2)S和CO浓度明显降低,水冷壁高温腐蚀情况缓解。优化改造后2019年水冷壁防护区域没有进行换管,设备可靠性明显提高,水冷壁高温腐蚀治理效果显著。

关键词：对冲锅炉高温腐蚀还原性气氛低氮燃烧贴壁风风膜式贴壁风

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低氮燃烧器燃烧优化调整试验研究

低氮燃烧器燃烧优化调整试验研究

作者：宁献武燕山大学

学位级别：硕士

绥中发电厂二期工程装设2台超超临界1000MW燃煤发电机组（#3、#4）,锅炉为东方锅炉厂生产的DG3030/26.25-Ⅱ1型超超临界压力,对冲燃烧、单炉膛、固态排渣、平衡通风、全悬吊露天布置、变压运行直流锅炉。二期#3、#4炉分别于2010年2月、... 详细信息

绥中发电厂二期工程装设2台超超临界1000MW燃煤发电机组（#3、#4）,锅炉为东方锅炉厂生产的DG3030/26.25-Ⅱ1型超超临界压力,对冲燃烧、单炉膛、固态排渣、平衡通风、全悬吊露天布置、变压运行直流锅炉。二期#3、#4炉分别于2010年2月、5月先后投入商业运行,锅炉燃烧器设计NOx排放指标（脱硝入口）为315mg/Nm,锅炉在运行中采取了防止水冷壁产生高温腐蚀的一系列措施,满负荷时脱硝入口NOx排放浓度平均在310mg/Nm左右（个别时刻最高可达350mg/Nm左右）。随着低氮燃烧技术的不断发展以及环保要求的不断提升,为进一步降低锅炉运行中脱硝入口的NOx排放浓度,特立项开展低氮燃烧器燃烧优化调整试验项目。通过对3、4号炉制粉系统和燃烧系统进行详细的调整试验工作,深入了解了锅炉的运行特性,发现了设备和运行上的一些问题,挖掘了燃烧器的低氮燃烧效果,研究了不同配煤方式和煤质对NOx浓度的影响,评估了左右侧墙水冷壁高温硫腐蚀的风险,提出了优化后的运行卡片供运行人员参考。

关键词： 1000MW机组对冲锅炉制粉系统燃烧系统低氮燃烧

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锅炉炉内燃烧过程数值模拟及沾污分析

锅炉炉内燃烧过程数值模拟及沾污分析

作者：卢小溪华北电力大学（河北）

学位级别：硕士

本文运用计算机辅助数值方法并且采用FLUENT商业软件对对冲燃烧锅炉进行了初步的探讨,同时对温度场和速度场也进行了一定的研究。本文对一台330MW旋流燃煤锅炉所燃烧的两个不同煤种的炉内燃烧过程进行三维数值模拟,得出炉膛内温度场和... 详细信息

本文运用计算机辅助数值方法并且采用FLUENT商业软件对对冲燃烧锅炉进行了初步的探讨,同时对温度场和速度场也进行了一定的研究。本文对一台330MW旋流燃煤锅炉所燃烧的两个不同煤种的炉内燃烧过程进行三维数值模拟,得出炉膛内温度场和速度场分布。通过计算两个煤种的灰污层外表面平均温度Th b,并与煤灰的变形温度DT进行比较,对锅炉炉内水冷壁的沾污情况进行对比分析。结果表明:这种判断炉内沾污情况的方法简便易行,能够较为准确地判断结渣区域,对防止炉内结渣、提高锅炉效率和减少锅炉事故有实用价值。

关键词：对冲锅炉旋流燃烧数值模拟沾污分析

基于600MW机组的生物质气化气与煤混燃模拟研究

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基于600MW机组的生物质气化气与煤混燃模拟研究

作者：徐皓鹏华中科技大学

学位级别：硕士

人们对电力的需求伴随着我国经济的高速的发展正在不断增大。目前燃煤发电是我国电力的主要来源,不仅消耗着大量不可再生的煤炭资源,而且所排放的污染物对环境也造成了严重的影响。生物质在我国不仅分布非常广且资源十分多,使用生物质... 详细信息

人们对电力的需求伴随着我国经济的高速的发展正在不断增大。目前燃煤发电是我国电力的主要来源,不仅消耗着大量不可再生的煤炭资源,而且所排放的污染物对环境也造成了严重的影响。生物质在我国不仅分布非常广且资源十分多,使用生物质气化气与煤混合燃烧进行发电有着建设成本低、原料成本可控、节能减排效果好、通用性好、对原系统影响小等诸多优点,适用于大规模电站,且高温气化气中携带的大量未凝结焦油可直接燃烧利用,减小能量损失。但由于生物质气化混燃系统较为复杂,通过实验进行研究往往难以实现,因此使用计算机对生物质气化混燃进行模拟是一种较为有效的方法。本文通过Aspen Plus和Fluent两个数值模拟软件,以模拟的方式对生物质气化与煤混燃系统进行研究。首先使用Aspen Plus软件对循环流化床气化炉和HG1952/25.4-YM1型对冲锅炉的集成系统建模,利用该模型研究了当量比、碳转化率、预热空气温度和循环倍率对生物质气化特性的影响,并对比了锅炉BMCR工况的各参数的模拟值与实际值,误差较小,这证明了建立的模型准确可靠。随后,本文研究了不同混燃比时低、中、高(7.168MJ/kg、5.347MJ/kg、3.708MJ/kg)三种热值生物质气对锅炉燃烧及换热的影响,结果发现:随着混燃比不断上升,烟气的体积流量逐渐升高,烟气温度逐渐下降,排烟温度逐渐提升,热损失不断变大,锅炉效率降低,气体组分中水蒸气含量上升,氧气含量下降,NO和SO也均下降;而混燃的生物质气热值越低,烟气的体积流量则升高越明显,烟气温度也就下降越大,而排烟温度却会提升越高,热损失也逐渐变得更大,锅炉热效率就会更低。最后,使用Fluent软件模拟600MW对冲锅炉内生物质气与煤粉混燃过程,选择realizable k-ε湍流模型、欧拉-拉格朗日气固两相流模型、随机轨道离散项模型、两步竞速煤粉挥发模型、扩散/动力焦炭燃烧模型、P1辐射换热模型与后处理NO生成模型,以Aspen Plus模拟的中热值生物质气为代替燃料,研究了0%、10%、20%的混燃比对燃煤锅炉燃烧特性和污染物排放特性的影响,并得出如下结论:混入生物质气与煤燃烧,对锅炉煤粉颗粒运动轨迹和速度场影响不大;混燃比增加,有利于促进锅炉的燃烧,但锅炉产生的烟气量不断增加,致使锅炉整体燃烧温度降低;混燃比每增加10%,燃烧温度降低50℃;随着混燃比增加,锅炉内O含量整体下降,燃烧更加剧烈,CO迅速发生反应并完全反应,CO生成量上升,而SO和NO的浓度整体下降。生物质气化混燃不仅能节约煤炭资源,利用多余废弃生物质,并且能降低锅炉燃烧产生的污染物。本文的研究和结论对促进生物质气化与煤粉混燃技术的发展具有一定现实意义。

关键词：生物质气混燃比对冲锅炉燃烧特性污染物排放数值模拟

大型燃煤锅炉污染物源头减排及能效提升多目标协同优化研究

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大型燃煤锅炉污染物源头减排及能效提升多目标协同优化研究

作者：王伟同浙江大学

学位级别：硕士

随着国家的迅速发展与国民生活水平的提高,国家对于能源的需求越发强烈。由于“富煤、贫油、少气”的国家能源结构的限制,煤炭仍是主要消耗能源。国内火力电厂在提供大量电力资源的同时会消耗大量的煤炭资源,在煤炭燃烧的过程中会生成... 详细信息

随着国家的迅速发展与国民生活水平的提高,国家对于能源的需求越发强烈。由于“富煤、贫油、少气”的国家能源结构的限制,煤炭仍是主要消耗能源。国内火力电厂在提供大量电力资源的同时会消耗大量的煤炭资源,在煤炭燃烧的过程中会生成多种污染物,对环境和人造成不良影响。煤炭燃烧中污染物的生成多少以及热效率的高低涉及到炉型、燃烧方式等多种参数,因此如何对污染物以及热效率进行预测,并进一步结合多目标优化算法,建立对污染物生成浓度以及热效率的预测控制策略是对大型锅炉源头减排及能效提升的重要研究方向。本文以某电厂1000MW对冲锅炉的现场运行数据为研究对象,开展大型锅炉源头减排及能效提升策略研究,主要研究成果如下:针对如何实现锅炉污染物和热效率的预测的难题,以机组PI数据库中采集到的数据作为数据基础,基于Spearman相关性分析和随机森林算法建立NO生成浓度以及热效率预测模型。结果表明,预测模型在NO生成浓度预测集的均方根误差为16.31 mg·m,在热效率预测集上的均方根误差为0.08%,可见基于特征选取的随机森林的模型能实现对冲锅炉NO生成浓度和热效率的预测。针对如何寻找对冲锅炉运行过程中在经济性与环保性之间的平衡点的难题,确立以NO生成浓度和热效率为优化目标,建立结合随机森林预测模型的对冲锅炉NSGA-Ⅱ多目标优化流程。结果表明,NO生成浓度可从实际运行工况的430mg·m降低至362.57mg·m,减排比例约15.7%;热效率由可从实际运行工况的94.20%提高至94.41%,增效比例约为0.2%,实现对冲锅炉全负荷下的多目标优化。针对如何在多种影响因素下实现对冲锅炉减污增效协同控制的难题,确立以MPC与优化流程结合的双层控制结构的控制策略,实现对锅炉负荷、热效率、NO生成浓度的协同控制。仿真结果表明,通过双层控制,可有效提高热效率0.3%,降低NO生成浓度约60mg·m排放浓度。

关键词：对冲锅炉随机森林多目标优化 NSGA-Ⅱ 模型预测控制

660MW超超临界锅炉预防换热面超温的燃烧优化调整

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2023年第4期 9-12页

作者：魏栋山西潞光发电有限公司山西长治047100

某电厂660MW超超临界机组,锅炉为变压运行直流炉、一次再热、单炉膛、前后墙对冲燃烧、前后墙对称布置3层燃烧器,每层6个共36个燃烧器、每台磨煤机为同层的6只煤粉燃烧器提供风粉混合物;在前、后墙旋流煤粉燃烧器的上方各布置了两级燃尽... 详细信息

某电厂660MW超超临界机组,锅炉为变压运行直流炉、一次再热、单炉膛、前后墙对冲燃烧、前后墙对称布置3层燃烧器,每层6个共36个燃烧器、每台磨煤机为同层的6只煤粉燃烧器提供风粉混合物;在前、后墙旋流煤粉燃烧器的上方各布置了两级燃尽风,即:一级燃尽风和二级燃尽风,每层6只燃尽风喷口;每层风室入口处均设置二次风门挡板用以调节风室的进风量,二次风门挡板由气动执行器进行调节。制粉系统采用中速磨正压直吹式制粉系统,锅炉配六台磨煤机。烟风系统按单系统配置,空预器、一次风机、送风机和引风机均单列布置。自投产后,锅炉频繁出现低负荷段屏过超温以及屏过两侧温升偏差大等问题,严重时限制了机组升负荷能力,给机组安全运行带来了风险。为寻求锅炉优化运行方式,进行了燃烧优化调整。

关键词：对冲锅炉壁温超温汽温偏差燃烧调整

600MW超超临界烟煤锅炉褐煤掺烧运行调整研究

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锅炉制造 2022年第5期 4-5,11页

作者：顾有为姜子翔高效清洁燃煤电站锅炉国家重点实验室(哈尔滨锅炉厂有限责任公司) 黑龙江哈尔滨150046 哈尔滨锅炉厂有限责任公司黑龙江哈尔滨150046

本文针对某600MW超超临界烟煤前后墙对冲锅炉不同负荷掺烧不同比例褐煤的运行调整研究,研究了了不同负荷下运行调整控制的要点和运行调整策略,并综合分析最佳运行工况,对类似掺烧情况有借鉴意义。

关键词：褐煤掺烧运行调整对冲锅炉