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燃烧器布置方式与锅炉NO_x排放研究

热力发电 2006年第11期35卷 8-10页

作者：王春昌王顶辉西安热工研究院有限公司陕西西安710032 北京国华电力有限责任公司北京100025

就两种典型切圆燃烧锅炉的燃烧器布置方式对燃烧器区域煤粉气流燃烧过程及NOx排放量的影响进行了分析和研究。实际应用结果表明,贫煤型燃烧器布置方式有利于抑制初期燃烧过程的NOx生成,采用低NOx燃烧技术+贫煤型燃烧器布置方式可以进一... 详细信息

就两种典型切圆燃烧锅炉的燃烧器布置方式对燃烧器区域煤粉气流燃烧过程及NOx排放量的影响进行了分析和研究。实际应用结果表明,贫煤型燃烧器布置方式有利于抑制初期燃烧过程的NOx生成,采用低NOx燃烧技术+贫煤型燃烧器布置方式可以进一步降低大容量锅炉的NOx排放量。

关键词：切圆燃烧锅炉燃烧器布置烟煤贫煤 NOx排放

600MW切圆锅炉燃烧器布置方式优化及其硫化氢生成特性研究

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600MW切圆锅炉燃烧器布置方式优化及其硫化氢生成特性研究

作者：陈是楠北京交通大学

学位级别：硕士

四角切圆煤粉燃烧锅炉是我国电站中应用最广泛、最成熟的炉型,大约占装机总容量的70%以上。但由于我国动力用煤煤种多变,再加上四角切圆煤粉锅炉本身的固有缺陷以及煤粉燃烧器本身结构的原因等,经常导致四角切圆煤粉锅炉出现炉内结渣和... 详细信息

四角切圆煤粉燃烧锅炉是我国电站中应用最广泛、最成熟的炉型,大约占装机总容量的70%以上。但由于我国动力用煤煤种多变,再加上四角切圆煤粉锅炉本身的固有缺陷以及煤粉燃烧器本身结构的原因等,经常导致四角切圆煤粉锅炉出现炉内结渣和高温腐蚀等问题。相比于四角切圆煤粉燃烧锅炉,四墙切圆煤粉燃烧锅炉以其煤粉气流易着火和燃烧稳定性好,能有效防止结渣、高温腐蚀及爆管现象等优点,受到越来越广泛的关注。本文以一台600 MW四角切圆煤粉燃烧锅炉为数值模拟对象的原型,在保持假想切圆直径不变的情况下将炉膛改造为四墙切圆燃烧炉膛,得到共计13种不同的切圆布置方式,建立计算模型并对其进行网格划分。采用CFD商业软件Fluent对不同切圆布置方式下的炉内燃烧过程进行了数值模拟。将四角切圆布置方式下的部分模拟结果与锅炉的设计参数进行了对比,验证了数值模拟结果的准确性。随后从炉膛速度场、炉膛温度场、炉内组分浓度场、壁面热流密度、炉膛出口速度及温度、炉内旋流数、实际切圆直径以及硫化氢生成特性等方面对不同切圆布置方式下的炉内燃烧特性进行了分析对比。结果表明,燃烧器四墙中置切圆布置方式下,随着炉膛截面高度的增加,炉内未发生高速气流冲刷墙面的情况。炉内平均无因次切圆直径符合锅炉的设计煤种。高温火焰中心比其它布置方式相对较低,有利于降低飞灰含碳量和减少排烟热损失,且底层燃烧器煤粉气流着火性好,燃烧切圆大小合理,高温区面积较大。此外,该布置方式避免了局部区域处于还原性气氛进行缺氧燃烧,降低了炉内发生结渣的可能性,也能够抑制贴壁区域H2S生成,从而有效地抑制了恶劣的高温腐蚀的发生。壁面受热不均等问题也得到了有效的缓解,降低了出现传热恶化的可能。在炉膛出口处残余旋转相对比较不明显,速度和温度分布对称性好,可有效防止高温过热器的超温爆管。本文的研究对切圆锅炉的燃烧器布置方式提供了重要而有意义的参考依据。通过对各种切圆布置方式下炉内燃烧特性的对比分析,推荐使用燃烧器四墙中置切圆布置方式。

关键词：数值模拟切圆锅炉燃烧器布置高温腐蚀硫化氢

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瓦斯气锅炉增效降氮的应用研究

工业炉 2024年第1期46卷 46-51页

作者：焦灏恬曹力夫杨小飞王春华辽宁石油化工大学石油天然气工程学院

为高效应用油页岩炼油的副产品瓦斯气，从热平衡角度对某瓦斯气供暖锅炉的运行状况进行评估，由计算结果可知该锅炉存在燃烧温度低、不完全燃烧热损失大、排烟温度高、氮氧化物排放超标等问题。为解决上述问题，采用数值仿真方法对多种... 详细信息

为高效应用油页岩炼油的副产品瓦斯气，从热平衡角度对某瓦斯气供暖锅炉的运行状况进行评估，由计算结果可知该锅炉存在燃烧温度低、不完全燃烧热损失大、排烟温度高、氮氧化物排放超标等问题。为解决上述问题，采用数值仿真方法对多种燃烧器布置方案进行了研究。结果表明：增加燃烧器台数，燃烧器喷嘴垂直中心线布置，均会使炉膛内的温度分布均匀性增强，炉膛出口处的NO排放值降低。综合考虑，选定燃烧器喷嘴与燃料器中心成90°倾角布置作为优化方案。

关键词：燃气锅炉数值模拟燃烧器布置燃烧特性

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超低负荷电站锅炉燃烧特性CFD模拟

节能技术 2023年第4期41卷 301-308页

作者：胡耘吴晓岚陈智超清洁高效燃煤发电与污染控制国家重点实验室(国家能源集团科学技术研究院有限公司) 江苏南京210023 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院黑龙江哈尔滨150000

为了研究超低负荷下电站锅炉不同燃烧器布置方式对炉内煤粉燃烧等特性的影响,采用CFD方法对一台600 MW前后墙对冲电站锅炉进行了数值模拟研究。结果表明,超低负荷下,与投运1层燃烧器相比,投运2层燃烧器的炉内温度分布更均匀,火焰充满度... 详细信息

为了研究超低负荷下电站锅炉不同燃烧器布置方式对炉内煤粉燃烧等特性的影响,采用CFD方法对一台600 MW前后墙对冲电站锅炉进行了数值模拟研究。结果表明,超低负荷下,与投运1层燃烧器相比,投运2层燃烧器的炉内温度分布更均匀,火焰充满度更好,燃烧更加稳定,炉内气氛还原性更强。将燃烧器布置于下层,NO排放量减少,燃尽率提升,炉膛出口烟温降低。综合考虑炉内温度、气氛分布和炉膛尾部参数,在25%BMCR超低负荷下,投运2层燃烧器并布置于下层为最佳工况。

关键词：超低负荷电站锅炉燃烧燃烧器布置数值模拟

METSO石油焦煅烧回转窑冷却机内衬烘炉技术的应用

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炭素技术 2015年第2期34卷 57-59页

作者：段全斌中海油能源发展股份有限公司惠州石化分公司广东惠州516086

石油焦煅烧回转窑冷却装置,进料端通常设有一定长度的保护内衬,在初始内衬砌筑后,均要进行烘炉作业。烘炉是耐火材料施工和使用中的关键环节,其作用主要是排除衬体中的游离水、化学结合水和获得高温使用性能。烘炉得当,能提高窑炉及热... 详细信息

石油焦煅烧回转窑冷却装置,进料端通常设有一定长度的保护内衬,在初始内衬砌筑后,均要进行烘炉作业。烘炉是耐火材料施工和使用中的关键环节,其作用主要是排除衬体中的游离水、化学结合水和获得高温使用性能。烘炉得当,能提高窑炉及热工设备的寿命,否则,水分排除不畅,将使衬体产生裂纹,降低强度,严重时甚至引起衬体的剥落或爆炸事故。

关键词： METSO 冷却机石油焦爆炸事故进料端化学结合燃烧器布置游离水使用性能内衬

高长宽比六角切圆锅炉炉内流场二次旋涡不对称性研究

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热力发电 2009年第6期38卷 28-31,37页

作者：丁宁刘彦王关晴罗丹黄雪峰聂欣徐江荣杭州电子科技大学应用数学与工程计算研究所浙江杭州310027

通过对高长宽比六角切圆锅炉炉内流场二次旋涡的研究,发现二次旋涡的形成必须满足3个条件。二次旋涡虽可强化炉内的燃烧反应,使炉膛空间利用更充分且有利于控制飞灰可燃物与NOx的排放,但同时也容易造成不完全燃烧及高温受热面结渣。对此... 详细信息

通过对高长宽比六角切圆锅炉炉内流场二次旋涡的研究,发现二次旋涡的形成必须满足3个条件。二次旋涡虽可强化炉内的燃烧反应,使炉膛空间利用更充分且有利于控制飞灰可燃物与NOx的排放,但同时也容易造成不完全燃烧及高温受热面结渣。对此,提出了防治角部二次旋涡的根本办法,即采用四角切圆布置或双室炉膛切圆布置等燃烧器布置方式,提高一次、二次风的射流刚性,在燃烧器周围布置侧边风等来削弱二次旋涡形成的条件;加强炉内主旋转气流的旋转强度,使炉内物质基本上以主旋转气流的方式运动。

关键词：锅炉高长宽比六角切圆燃烧器布置流场二次旋涡四角切圆双室炉膛切圆

350MW超临界直流缝隙式W火焰锅炉燃烧器设计及优化研究

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350MW超临界直流缝隙式W火焰锅炉燃烧器设计及优化研究

作者：宗秋冬哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

本文针对一台新建的350MW W火焰锅炉，利用FLUENT软件进行数值模拟计算，通过研究锅炉燃烧器布置方式及设计参数对炉内燃烧、流动及NOx生成特性的影响，以期为燃烧器设计和锅炉运行提供理论指导。燃烧器设计初期提出了三类简单常用的... 详细信息

本文针对一台新建的350MW W火焰锅炉，利用FLUENT软件进行数值模拟计算，通过研究锅炉燃烧器布置方式及设计参数对炉内燃烧、流动及NOx生成特性的影响，以期为燃烧器设计和锅炉运行提供理论指导。燃烧器设计初期提出了三类简单常用的燃烧器布置形式，即乏气喷口靠近炉膛中心布置;乏气喷口紧邻一次风喷口布置，一次风喷口布置在靠近炉膛中心处，不区分内外二次风;借鉴多次引射分级燃烧技术布置。通过综合考虑数值模拟得到的炉内流场和温度场，最终确定采用“多次引射分级燃烧”技术的燃烧器布置形式较为合适。确定燃烧器布置形式后，本文研究了三次风下倾角度为0°、10°、20°和30°时炉内的流动及燃烧特性。随着三次风下倾角度的增大，三次风竖直方向动量增大，拱上气流的下射深度增加;随着三次风下倾角度的增大，炉膛火焰中心下移，下炉膛烟气温度升高，炉膛排烟温度降低，下炉膛氧量减少，炉膛出口氧量升高;炉膛出口NOx浓度降低。分析三次风下倾角度为0°和10°时工况数值计算结果，气流的下射深度较小，煤粉颗粒在炉膛内的停留时间较短，影响燃尽;当三次风下倾角度增大至30°时，气流明显冲刷前后墙及冷灰斗。因此最终确定较为合适的三次风下倾角度为20°，建议不要超过30°。确定较为合适的三次风下倾角度后，本文研究了二三次风配比变化时炉内的流动及燃烧特性。研究中保持二次风风率和三次风总风率之和为58.89%，改变二次风风率分别为15%、25%、28.35%和35%。随着拱上二次风风率的增加，炉膛高温火焰中心下移，煤粉颗粒在炉膛内行程延长，炉膛出口烟气温度降低，炉膛出口O2浓度和NOx浓度变化较小。当二次风风率为15%时，拱上气流刚性较弱，火焰下冲浅，下炉膛利用空间小;当二次风风率为35%时，火焰下冲深度大，冷灰斗区域温度较高，容易导致冷灰斗结渣。综合考虑，确定二次风风率28.35%较为合适。在上述确定的三次风下倾角度和二次风风率优化参数下，炉内高温区域出现在炉膛中心;拱上气流能够下射到冷灰斗中部区域，炉内温度场、速度场和气氛场均较为对称;前后墙和冷灰斗区域低温富氧环境能够有效防止水冷壁结渣。因此，认为优化参数下炉内可以组织较好的燃烧方式。

关键词： W火焰锅炉数值模拟燃烧器布置三次风下倾角度二次风风率

日本松浦火电厂的1000MW机组及其NO_x控制技术

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华中电力 1993年第4期6卷 108-113页

作者： K.长野 T.伊藤 Y.荒井徐涵初电力开发公司火电部

截至1991年10月,日本共有烧煤火电机组47台,装机总容量为12820MW,其中属于电力开发公司(EPDC)的有11台,4292MW,占煤电装机容量的33％。由于环保要求越来越严格,EPDC在新建及改建工程中一直在努力研究开发新技术并在日本环保控制的发展... 详细信息

截至1991年10月,日本共有烧煤火电机组47台,装机总容量为12820MW,其中属于电力开发公司(EPDC)的有11台,4292MW,占煤电装机容量的33％。由于环保要求越来越严格,EPDC在新建及改建工程中一直在努力研究开发新技术并在日本环保控制的发展中处于领先地位。本文所介绍的松浦火电厂1号机组及其NO_x控制技术反映了日本最先进的技术成果。

关键词： MW机 NO_x 炉膛出口松浦燃烧器布置装机总容量最低负荷电力开发改建工程控制技术

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国外大型锅炉燃烧设备评介

华中电力 1989年第3期2卷 23-30,37页

作者：曾汉才周迪华中理工大学

文章比较全面地综述了当前国外大型锅炉燃烧设备的现状与发展,着重闸述了有关炉型、燃烧器型式与布置、炉膛热力特性以及运行的问题,并提出了若干看法。

关键词：燃烧设备一次风大型锅炉炉膛热力特性周界风燃烧器布置锅炉容量电火花点火器炉膛出口燃尽风