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670 MW对冲旋流燃烧锅炉防高温腐蚀试验研究

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热能动力工程 2023年第6期38卷 182-188页

作者：崔强张振鲁李洪瑞烟台龙源电力技术股份有限公司山东烟台264006

针对锅炉低氮燃烧改造后水冷壁近壁区发生高温腐蚀的问题,以某电厂670 MW超临界对冲旋流燃烧锅炉为研究对象,通过贴壁风系统改造结合燃烧优化调整试验,分析了贴壁风门开度、运行氧量、煤质变化等参数对水冷壁近壁区还原性气氛和炉内燃... 详细信息

针对锅炉低氮燃烧改造后水冷壁近壁区发生高温腐蚀的问题,以某电厂670 MW超临界对冲旋流燃烧锅炉为研究对象,通过贴壁风系统改造结合燃烧优化调整试验,分析了贴壁风门开度、运行氧量、煤质变化等参数对水冷壁近壁区还原性气氛和炉内燃烧及运行参数的影响。结果表明:增加贴壁风系统后,水冷壁近壁区O2体积分数明显提高,CO体积分数平均值下降65.4%,H_(2)S体积分数平均值下降53.2%,H_(2)S平均值可控制在0.1×10^(-3)以下,缓解高温腐蚀效果显著;高温腐蚀主要发生在高负荷工况,提高运行氧量有助于缓解高温腐蚀风险;增设贴壁风系统对锅炉氮氧化物排放量影响较小。

关键词：对冲旋流燃烧锅炉高温腐蚀贴壁风硫化氢

LYCTWA型贴壁风在墙式对冲燃烧锅炉上的应用及仿真模拟研究

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热能动力工程 2022年第3期37卷 122-128页

作者：武学谦刘鹏飞崔星源张超群烟台龙源电力技术股份有限公司山东烟台264006

针对某电厂600 MW墙式对冲燃烧锅炉在低氮燃烧改造后存在严重的水冷壁高温腐蚀问题,采取LYCTWA型贴壁风系统对其进行了高温腐蚀治理改造。通过全炉膛数值模拟与现场试验相结合的方法,研究了侧墙壁面区域的烟气成分分布以及不同的贴壁风... 详细信息

针对某电厂600 MW墙式对冲燃烧锅炉在低氮燃烧改造后存在严重的水冷壁高温腐蚀问题,采取LYCTWA型贴壁风系统对其进行了高温腐蚀治理改造。通过全炉膛数值模拟与现场试验相结合的方法,研究了侧墙壁面区域的烟气成分分布以及不同的贴壁风布置方案对炉内燃烧及高温硫腐蚀的影响。结果表明:模拟结果与电厂实际腐蚀区域相吻合,腐蚀区域主要集中在第2层主燃烧器至燃尽风间的侧墙区域。加装了贴壁风系统后,数值模拟和试验结果均显示侧墙还原性气体体积分数大幅降低,水冷壁贴壁气氛得到显著改善。

关键词： LYCTWA型贴壁风高温腐蚀数值仿真

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关于锅炉机组热力计算几种标准方法的研讨

洁净煤技术 2023年

作者：石书雨付春磊隋海涛梁世传烟台龙源电力技术股份有限公司

“十四五”期间，能源结构持续优化，火电机组改造升级对推动碳达峰、碳中和具有重要意义，其中锅炉性能计算是必备手段，而锅炉热力计算是重中之重。在实际工程中采用锅炉热力校核方法对锅炉进行建模，根据锅炉实际指标和各受热面结构... 详细信息

“十四五”期间，能源结构持续优化，火电机组改造升级对推动碳达峰、碳中和具有重要意义，其中锅炉性能计算是必备手段，而锅炉热力计算是重中之重。在实际工程中采用锅炉热力校核方法对锅炉进行建模，根据锅炉实际指标和各受热面结构尺寸，计算锅炉各部件运行时的各项指标，作为排查故障及改造的依据。我国尚未有自己的电站锅炉行业的热力计算标准，目前公开的锅炉热力计算标准有苏联1957版、1973版和俄罗斯1998版。重点基于对苏联1973版和俄罗斯1998版锅炉热力计算标准的大量研究，针对炉膛有效辐射层厚度、炉内系数M、炉膛出口烟温、对流受热面的传热系数等9个主要参数进行分析对比。结合3个不同电厂锅炉机组工程项目数据：1000MW超超临界塔式锅炉、660MW超临界Π型双烟道锅炉、300MW亚临界Π型锅炉，通过计算锅炉效率、排烟温度、计算燃料消耗量、减温水量、炉膛出口烟温、热负荷等参数与电厂运行参数进行对比，验证俄罗斯98版热力计算标准用于大型煤粉锅炉机组的可靠性，从而为机组灵活性改造所需分析工具提供可信参考。

关键词：灵活性低负荷稳燃锅炉热力计算研讨

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锅炉机组热力计算标准方法

洁净煤技术 2023年第S02期29卷 370-376页

作者：石书雨付春磊隋海涛梁世传烟台龙源电力技术股份有限公司山东烟台264006

“十四五”期间,能源结构持续优化,火电机组改造升级对推动碳达峰、碳中和具有重要意义,其中锅炉性能计算是必备手段,而锅炉热力计算是重中之重。在实际工程中采用锅炉热力校核方法对锅炉进行建模,根据锅炉实际指标和各受热面结构尺寸,... 详细信息

“十四五”期间,能源结构持续优化,火电机组改造升级对推动碳达峰、碳中和具有重要意义,其中锅炉性能计算是必备手段,而锅炉热力计算是重中之重。在实际工程中采用锅炉热力校核方法对锅炉进行建模,根据锅炉实际指标和各受热面结构尺寸,计算锅炉各部件运行时的各项指标,作为排查故障及改造的依据。我国尚未有电站锅炉行业的热力计算标准,目前公开的锅炉热力计算标准有苏联1957版、1973版和俄罗斯1998版。基于苏联1973版和俄罗斯1998版锅炉热力计算标准研究,针对炉膛有效辐射层厚度、炉内系数M、炉膛出口烟温、对流受热面的传热系数等9个主要参数进行对比分析。结合3个不同电厂锅炉机组工程项目数据:1000 MW超超临界塔式锅炉、660 MW超临界Π型双烟道锅炉、300 MW亚临界Π型锅炉,通过计算锅炉效率、排烟温度、燃料消耗量、减温水量、炉膛出口烟温、热负荷等参数与电厂运行参数进行对比,验证俄罗斯1998版热力计算标准用于大型煤粉锅炉机组的可靠性,从而为机组灵活性改造提供参考。

关键词：灵活性低负荷稳燃锅炉热力计算

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燃煤锅炉耦合垃圾发电试验研究

热力发电 2023年第7期52卷 167-173页

作者：张勇王晓娜杜永斌孙伟晋张一坤杨天亮烟台龙源电力技术股份有限公司山东烟台264006

为解决现阶段常规垃圾焚烧电站污染物排放高、能量利用率低、初始投资成本高等问题,结合燃煤电站机组绿色转型发展需求,提出了燃煤锅炉耦合垃圾发电技术思路,搭建了30t/d燃煤锅炉耦合垃圾发电中试试验系统,采用热风、烟气及汽水3种耦合... 详细信息

为解决现阶段常规垃圾焚烧电站污染物排放高、能量利用率低、初始投资成本高等问题,结合燃煤电站机组绿色转型发展需求,提出了燃煤锅炉耦合垃圾发电技术思路,搭建了30t/d燃煤锅炉耦合垃圾发电中试试验系统,采用热风、烟气及汽水3种耦合方式实现了垃圾在大型燃煤锅炉上的高效清洁处置,并针对系统运行对燃煤锅炉效率、污染物排放的影响以及垃圾处理能量利用效率进行了分析研究。研究结果表明:3种耦合方式对于实现垃圾的高效、清洁燃烧是完全可行的;热风耦合可提高垃圾焚烧处置效果,降低飞灰及大渣含碳量;烟气耦合能够保证常规污染物SO_(2)、NO_(x)及粉尘达到燃煤电站机组排放水平,且不会增加锅炉机组二噁英排放;汽水耦合能够提高垃圾焚烧能量利用效率。该技术的提出为我国垃圾等有机固废的处置提供了新的技术路线,具有广泛的应用前景。

关键词：燃煤电站垃圾处理耦合发电污染物排放能量利用效率

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燃机烟气与燃煤锅炉耦合燃烧技术方案研究

洁净煤技术 2023年

作者：赖金平陈辉张文振刘欣李朝兵何陆灿葛铭烟台龙源电力技术股份有限公司国能南京电力试验研究有限公司

为有效利用燃机排烟热量，探索了燃煤锅炉与燃机烟气耦合燃烧可行性。根据燃烧学基本理论，详细分析了燃机烟气混入对燃煤锅炉的燃烧理论空气量、烟气量、燃烧器喷口速度等参数的影响，提出了燃机烟气与燃煤锅炉耦合燃烧技术方案。运用... 详细信息

为有效利用燃机排烟热量，探索了燃煤锅炉与燃机烟气耦合燃烧可行性。根据燃烧学基本理论，详细分析了燃机烟气混入对燃煤锅炉的燃烧理论空气量、烟气量、燃烧器喷口速度等参数的影响，提出了燃机烟气与燃煤锅炉耦合燃烧技术方案。运用全尺寸数值模拟技术，分析了烟气耦合对燃煤锅炉燃烧特性的影响。数值模拟结果表明，烟气耦合后燃煤锅炉火焰切圆直径变大，气流略微刷墙；煤粉气流初始温度增加，挥发份析出提前，煤粉着火提前；燃煤锅炉烟气量增大，锅炉炉膛温度降低，水冷壁吸热量下降；炉膛出口NOx排放浓度由222.1mg/m3升高至229.5mg/m3，焦炭燃尽率由98.91%降低至96.9%。结合数值模拟结果，分析烟气耦合后发电机组能耗得出，虽然机组发电煤耗较耦合前升高2.0g/(kW·h)，但燃机烟气的余热利用效率由约80%提升至约93%，折算机组煤耗降低10.98g/(kW·h)，全厂能耗降低8.98g/(kW·h)，表明燃机烟气与燃煤锅炉耦合燃烧技术方案可行。由于燃机烟气替代了大部分燃煤锅炉二次风量，通过燃煤锅炉空预器的风量大幅降低，造成空预器换热量大幅下降，排烟温度大幅升高，需在空预器后增加余热利用装置。

关键词：燃机烟气燃煤锅炉耦合燃烧数值模拟能耗

基于龙格库塔法的多输出物理信息神经网络模型

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力学学报 2023年第10期55卷 2405-2416页

作者：韦昌樊昱晨周永清刘欣张超群王赫阳天津大学机械工程学院天津300072 烟台龙源电力技术股份有限公司山东烟台264006

物理信息神经网络(physics-informed neural networks,PINN)由于嵌入了物理先验知识,可以在少量训练数据的情况下获得自动满足物理约束的代理模型,受到了智能科学计算领域的广泛关注.但是,PINN的离散时间模型(PINN-RK)无法同时近似多个... 详细信息

物理信息神经网络(physics-informed neural networks,PINN)由于嵌入了物理先验知识,可以在少量训练数据的情况下获得自动满足物理约束的代理模型,受到了智能科学计算领域的广泛关注.但是,PINN的离散时间模型(PINN-RK)无法同时近似多个物理量相互耦合的偏微分方程系统,限制了其处理复杂多物理场的能力.为了打破这一限制,文章提出了一种基于龙格库塔法的多输出物理信息神经网络(multi-output physics-informed neural networks based on the Runge-Kutta method,MO-PINN-RK),MO-PINN-RK模型在离散时间模型的基础上采用了并行输出的神经网络结构,通过将神经网络划分为多个子网络,建立了多个神经网络输出层.采用不同输出层近似不同物理量的方式,MO-PINN-RK模型不仅可以同时表征多个物理量,而且还能够实现求解偏微分方程系统的目的.另外,MO-PINN-RK克服了PINN离散时间模型仅适用于一维空间的局限性,将其应用范围扩展到了更为普遍的多维空间.为了验证MO-PINN-RK的有效性,文章对圆柱绕流问题进行了流场预测和参数辨识研究.测试结果表明,与PINN相比,MO-PINN-RK在流场预测问题中的准确性获得了提升,其精度至少提高了2倍,而在参数辨识问题中,MO-PINN-RK的相对误差降低了一个数量级.这凸显了MO-PINN-RK在流体动力学领域的卓越能力,为解决复杂问题提供了更准确、更有效的解决方案.

关键词：多输出神经网络龙格库塔法流场预测参数辨识

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文丘里管对洗涤塔流场影响的数值模拟

船舶工程 2023年第2期45卷 99-103,153页

作者：魏凯龚泽儒李冬邹鹏朱元清烟台龙源电力技术股份有限公司山东烟台264006 哈尔滨工程大学烟台研究院山东烟台264006

为了研究文丘里管对洗涤塔内部流场的影响,利用Fluent软件分别对文丘里U型塔与普通U型塔的内流场特性进行数值模拟,为洗涤塔的结构优化提供依据。结果表明:文丘里管对洗涤塔速度场、温度场以及压力场影响较大;文丘里U型塔内反应温度较低... 详细信息

为了研究文丘里管对洗涤塔内部流场的影响,利用Fluent软件分别对文丘里U型塔与普通U型塔的内流场特性进行数值模拟,为洗涤塔的结构优化提供依据。结果表明:文丘里管对洗涤塔速度场、温度场以及压力场影响较大;文丘里U型塔内反应温度较低,有利于气液之间高效反应;文丘里U型塔流场在高负荷下分布更加均匀,“冲壁”现象减弱;文丘里U型塔压力损失始终高于普通U型塔,并且在文丘里管中,喉部与渐扩段压力损失较高,约占文丘里管压力总损失的87%。

关键词：洗涤塔文丘里管数值模拟速度场温度场压力损失

燃尽风射流形式对墙式对冲煤粉锅炉低氮燃烧改造的影响

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动力工程学报 2015年第4期35卷 263-269页

作者：李明王雪彩孙树翁甄晓伟李强张韬烟台龙源电力技术股份有限公司山东烟台264006

采用数值模拟方法对某330 MW亚临界墙式对冲煤粉锅炉低氮燃烧改造进行了研究,在燃尽风风率、喷口中心距最上层煤粉燃烧器的高度及喷口面积保持一致的条件下,分析了不同燃尽风射流形式对炉内高温黏性火焰的穿透能力及改造工况燃尽率和NO... 详细信息

采用数值模拟方法对某330 MW亚临界墙式对冲煤粉锅炉低氮燃烧改造进行了研究,在燃尽风风率、喷口中心距最上层煤粉燃烧器的高度及喷口面积保持一致的条件下,分析了不同燃尽风射流形式对炉内高温黏性火焰的穿透能力及改造工况燃尽率和NOx生成情况的影响.结果表明:圆形直流燃尽风的穿透能力最强,矩形直流燃尽风次之,同心圆式的内直外旋燃尽风最弱;圆形直流燃尽风在炉膛高度横截面上射流根部的覆盖范围和沿烟气流程的气流层厚度综合水平最低,CO浓度最高;内直外旋的燃尽风射流形式由于射流后期与高温烟气混合剧烈,燃尽特性最好,炉膛飞灰含碳量最低;3种射流形式的燃尽风对NOx浓度几乎没有影响.

关键词：墙式对冲煤粉锅炉低氮燃烧改造燃尽风射流形式数值模拟