600 MW超临界压力W型火焰锅炉炉膛热负荷特性分析

环保要求的提高促使超临界锅炉的广泛应用,这不仅提高了对锅炉的操作要求,同时也更加容易出现水冷壁爆管事故,找出爆管事故的主要原因显得尤为重要.通过对金竹山电厂锅炉实运行实践及理论分析,试图找出爆管事故的主要原因."W"型火焰锅炉炉膛热负荷分布表明,该型锅炉炉膛中的大部分烟气辐射热都在燃烧器区段传递给水冷壁,是造成该区段容易发生爆管事故主要原因.另一方面,该型锅炉的低负荷区变工况运行时,烟气温度变化较大,是导致爆管事故的另一个原因.     

炉内喷钙脱硫过程中炉膛温度场的数值模拟

借助CFD软件平台,对一台130 t/h煤粉锅炉炉内喷钙脱硫过程中炉膛温度场进行数值模拟.通过对几种方案的比较,认为在不同负荷时锅炉应采用不同的喷射点.100%负荷时,采用方案B喷射口;75%负荷时,采用方案D喷射口;50%负荷时,采用方案F喷射口.     

炉内喷钙脱硫过程中炉膛温度场的数值模拟

借助CFD软件平台,对一台130t/h煤粉锅炉炉内喷钙脱硫过程中炉膛温度场进行数值模拟。通过对几种方案的比较,认为在不同负荷时锅炉应采用不同的喷射点。100%负荷时,采用方案B喷射口;75%负荷时,采用方案D喷射口;50%负荷时,采用方案F喷射口。     

炉内喷钙脱硫过程中炉膛温度场的数值模拟

借助CFD软件平台,对一台130 t/h煤粉锅炉炉内喷钙脱硫过程中炉膛温度场进行数值模拟.通过对几种方案的比较,认为在不同负荷时锅炉应采用不同的喷射点.100%负荷时,采用方案B喷射口;75%负荷时,采用方案D喷射口;50%负荷时,采用方案F喷射口.     

电站锅炉燃烧特性的数值模拟

对 116 0t·h-1四角切圆电站锅炉的燃烧过程进行了数值模拟 ,燃烧器组采用常规直流煤粉燃烧器和低NOx煤粉燃烧器两种形式 .结果表明 ,大空间锅炉炉膛的速度场、温度场分布很不均匀 ;燃烧器上部附近的炉膛中心烟气上升速度最小 ,湍动能最大 ,温度最高 .烟气上升速度分布图形 ,在燃烧器区域为单峰形 ,即炉膛中心上升速度最大 ;在燃烧器上部为马鞍形 ,即截面环形区域的上升速度最大 .烟气温度分布图形 ,在燃烧器区域呈马鞍形 ,即中心区域和四周水冷壁附近的温度较低 ,截面环形区域的温度最高 ;在燃烧器上部区域为单峰形 ,即炉膛中心的温度最大 .水冷壁附近烟气温度的最大值 ,即结渣的可能区域位于旋转火焰的下游 .炉膛的切圆直径 ,在燃烧器区域随炉膛高度增大不断减小 ,至燃烧器上部附近急剧增大 ,之后随高度增大成一常数 .电站锅炉的常规直流煤粉燃烧器改造成低NOx 燃烧器时 ,炉膛的速度场、湍动能场、截面切圆直径和旋流强度以及温度场等保持不变 .     

600MWe超临界循环流化床锅炉的炉膛水冷壁传热

对带隔墙的600MWe超临界循环流化床锅炉的炉膛水冷壁传热及热流密度分布进行了研究。基于构建的循环流化床锅炉传热模型,得到了锅炉最大连续工况、75%及50%汽轮机热耗验收工况下炉膛局部物料浓度、热流密度及传热系数的分布情况。结果表明,炉膛局部物料浓度、热流密度及传热系数沿高度的增加均逐渐降低,并在一定高度上逐渐均匀,随着负荷的降低,趋于均匀的高度有所下降。侧墙与隔墙局部物料浓度等参数沿周向的分布呈现角部高、中心低的分布趋势。由于隔墙的存在,前墙与侧墙的热流密度分布不同。整体上,炉膛出口处热流密度偏差最大;随负荷降低,传热系数周向偏差减小。     

炉内喷钙脱硫过程中炉膛温度场的数值模拟

借助CFD软件平台，对一台130t／h煤粉锅炉炉内喷钙脱硫过程中炉膛温度场进行数值模拟。通过对几种方案的比较，认为在不同负荷时锅炉应采用不同的喷射点。100％负荷时，采用方案B喷射口；75％负荷时，采用方案D喷射口；50％负荷时，采用方案F喷射口。     

600MWe超临界循环流化床锅炉的炉膛水冷壁传热

对带隔墙的600MWe超临界循环流化床锅炉的炉膛水冷壁传热及热流密度分布进行了模型研究。炉膛水冷壁为光管水冷壁。基于构建的循环流化床锅炉传热模型,得到了锅炉最大连续工况、75%及50%汽轮机热耗验收工况下炉膛局部物料浓度、热流密度及传热系数的分布情况。结果表明,炉膛局部物料浓度、热流密度及传热系数沿高度的增加均逐渐降低,并在一定高度上逐渐均匀,随着负荷的降低,趋于均匀的高度有所下降。侧墙与隔墙局部物料浓度等参数沿周向的分布呈现角部高、中心低的分布趋势。由于隔墙的存在,前墙与侧墙的热流密度分布不同。整体上,炉膛出口处热流密度偏差最大;随负荷降低,传热系数周向偏差减小。     

双炉膛直流炉蒸发系统的分布参数建模

通过建立双炉膛内水冷壁二维表面非均匀蒸发系统模型,利用炉膛三维温度场可视化检测系统获得的炉内实时烟气温度分布,研究双炉膛直流锅炉蒸发受热面的分布参数变化规律.提出用假想受热面处理双面水冷壁的方法,仿真研究证明了模型的正确性.双炉膛直流锅炉现场实测参数的模型检验表明:在90%负荷下前墙靠双面水冷壁附近角的壁温高于边缘处的壁温,计算的质量流量与设计值最大误差为8.56%,理论推算与电厂实际运行结果较一致.     

1139t/h超临界切圆锅炉气固两相流动数值模拟

为研究1139t/h四角切圆燃烧锅炉炉内气固两相流动问题,采用标准k-ε模型和DPM模型数值研究3种典型负荷下炉内流动特性及固体颗粒运动轨迹.研究结果表明:在不同负荷下四角射流均能形成稳定切圆,但炉内气流偏斜严重易引起水冷壁的结渣;100%负荷下在炉膛壁面产生漩涡,颗粒对水冷壁造成冲刷;炉内合适的煤粉粒径能够保证煤粉在炉内的停留时间.研究结果对锅炉的热态燃烧调整提供理论依据.     

复杂温度场图像重建算法实验研究

在声学法燃煤锅炉炉膛火焰温度场重建中,重建算法是实现温度场重建的关键.提出一种新的复杂温度场图像重建算法,通过在温度场重建中加入先验信息矩阵,实现在较少声波飞行时间测量数据下的复杂温度场图像的重建.用该算法结合所研制的实验系统对实际燃烧火焰温度场进行了重建实验,给出了实验结果.实验结果表明,该算法可实现复杂温度场图像重建.     

600 MW超临界W型火焰锅炉水冷壁爆管原因分析

某电厂600 MW超临界W火焰锅炉在投入运行后多次出现水冷壁爆管事故.本研究以两相流模型为基础,结合锅炉机组水动力计算方法和圆管壁温计算模型,对锅炉水冷壁水动力特性、应力及壁温特性进行了计算和分析,研究了超临界压力变压运行直流锅炉炉膛水冷壁超温爆管的原因.研究结果表明,锅炉炉内温度场分布不均匀,使水冷壁管受热不均,水冷壁管的膨胀量不一致并产生较大的应力,引起水冷壁管变形,水冷壁管的界限强度下降,导致锅炉水冷壁爆管.对此提出了对锅炉进行燃烧调整和对水冷壁下集箱等限制受热面膨胀的部位进行改进的措施,实施后效果良好.     

火焰长度可调式燃烧器的数值模拟

对一种火焰长度可调式燃烧器的燃烧过程建立了数学物理模型,以Fluent63为平台,采用数值模拟的方法研究了热负荷及中心燃料流量与燃料总流量之比β对燃烧室内温度分布和火焰长度的影响.结果表明:改变外围燃气与中心燃气之间的流量比,能够在热负荷不变条件下,实现对燃烧室内温度场和火焰长度的调整.在同一热负荷条件下,燃烧室内的温度场和最高温度都依β而变.随β的增大,燃烧室内的前部高温区逐渐缩小,后部高温区逐渐增大并前移.当β小于05时,火焰长度随β的增大而缩短,而当β大于05时,火焰长度随β的增大而增长,β等于05时,火焰长度最短.     

炉膛喉口面积对W型火焰锅炉炉内空气动力场的影响

对珞璜电厂引进法国Ｓｔｅｉｎ公司３６０ＭＷ的Ｗ型火焰锅炉进行了冷态模化研究。采用热线风速仪对炉内流场进行测试,在此基础上研究了炉膛喉口面积对炉内空气动力场的影响规律,得出了在不同相对喉口面积下的炉内气流流场图,并对炉内的气流速度分布,气流充满度和平均有效动量流率等进行了比较与分析。研究表明,适当缩小炉膛喉面积,王方面有利于喷入炉内煤粉的着火和燃尽,另一方面有利于减小高温烟气对喉口和前,后拱及冷灰斗     

基于PCI总线和DSP的锅炉火焰温度场测量系统

针对电站锅炉温度场测量及燃烧诊断中存在的问题,设计了一套基于PCI总线和DSP的嵌入式火焰图像处理系统,给出了与DSP接口的电路以及程序设计的方法.经过200MW机组的试验表明,该系统实现了高速连续的视频采集及处理,其温度场测量相对误差小于5%,满足了火焰监测和燃烧诊断的实时性以及系统对测量精度的要求.     

600MW四角切圆锅炉流场非均匀性与SNCR尿素喷射优化研究

对四角切圆锅炉内流场非均匀性进行研究,为SNCR尿素喷射优化提供方案,以提高SNCR的NOx脱除效率。采用数值模拟的方法对不同负荷下的流场进行分析,并采用后处理的方法得到NOx浓度分布,将结果与电厂实际运行数据进行对比,验证数值模型的准确性。四角切圆锅炉内流场非均匀程度较高,采用常规的SNCR尿素喷射方法导致喷射点不在窗口温度范围内,效率较低。针对该问题提出两种解决途径,采用燃尽风消旋的方式,或采用基于尾部烟道NOx监测的动态调控。不同负荷下窗口温度所在位置不同,两种解决途径均需要考虑负荷的影响。采用燃尽风消旋的方式能够降低流场非均匀程度。采用基于尾部烟道NOx监测的动态调控的方式能够适应炉内非均匀流场特性进行动态喷射。     

连续重整加热炉内多火焰组合燃烧的数值模拟

分别对 3种工况下连续重整加热炉中特定复杂燃烧器和多燃烧器组合的燃烧状况进行了数值模拟 ,建立了连续重整加热炉内多火焰组合燃烧数学模型 ,对炉膛和瓦斯燃烧器进行了网格划分。结果表明 ,在多个瓦斯燃烧器射流之间存在相互干涉现象 ,对于有不同数量燃烧器的加热炉 ,炉膛内流场和温度场以及组分分布均存在差异。重力对于炉膛内的流场、组分分布、温度分布都有较大的影响 ,对这种影响给出了合理的预测结果。     

煤改低浓度煤层气锅炉的燃烧及NOx排放特性

将燃煤链条炉改烧低浓度煤层气,运用数值模拟方法并结合实验对改造后的低浓度煤层气锅炉炉膛内的流动、燃烧及NOx排放特性进行了研究。结果表明,速度约在炉膛轴向距喷口0.5 m处达到最大值,在炉膛宽度方向-0.4 m相似文献   

热电站锅炉安全保护与火焰检测

简要阐述热电站锅炉安全保护系统及其关键技术-火焰检测器的原理与特性,讨论在实际应用中火焰检测的稳定性和可靠性问题。通过对炉膛火焰的提取,分析与处理,使炉膛灭火保护装置的功能得以扩大和延伸。这一技术对热电站锅炉的火焰检测及灭火报警起着关键作用,该项技术目前已获广泛应用。