330MW四角切圆锅炉低NO_x优化改造数值模拟

针对某电厂330MW四角切圆锅炉NOx排放质量浓度高、炉内结渣严重的问题,提出基于多空气分级低氮燃烧技术的燃烧器改造方案,运用FLUENT软件对改造前后锅炉燃烧状况进行数值模拟.分析计算和试验数据得出:改造后,浓相一次风反切对炉内燃烧有一定影响,煤粉气流对水冷壁冲刷减弱,结渣现象明显改善;煤粉着火稳燃得到强化,主燃区CO质量浓度增大,炉内还原性气氛增强;燃尽区下部形成的NOx还原区对降低NOx排放质量浓度有积极作用;炉内最高温度下降80℃左右,NOx排放质量浓度降幅达47%左右.     

涡耗散模型和混合分数模型模拟锅炉煤粉掺烧污泥过程的适应性

分别使用组分输运涡耗散模型(EDM)和混合分数PDF模型,对1台100 MW四角切圆锅炉燃烧煤粉和掺烧污泥时,进行炉内流动、燃烧和污染物NOx排放数值模拟研究。研究结果表明:2种模型均能较好地模拟单煤燃烧时炉膛内部温度场和速度场;模拟烟气组分O2和CO2体积分数相接近,均较符合实际情况;EDM方法能较好地模拟水分吸热对炉膛燃烧的影响,在锅炉掺烧不同含水率污泥的燃烧数值模拟方面相比PDF模型更加合理;对比实际锅炉掺烧含水率为56%的不同配比污泥,模拟结果与现场试验结果相符,表明EDM能合理地模拟不同比例的高水分污泥的掺混燃烧。     

煤粉无焰燃烧的数值模拟

用组分输运方法对煤粉的无焰燃烧进行了数值模拟,湍流采用Realizable k-ε紊流模型,颗粒相采用随机轨道模型,挥发分的析出采用化学渗透模型(CPD),湍流化学反应采用涡耗散模型(Eddy-Dissipation),煤粉颗粒表面燃烧模拟采用内表面化学反应动力学模型,辐射传热采用P-1辐射模型.结果表明,实验数据与数值模拟吻合良好;煤粉无焰燃烧时,燃烧反应发生在整个炉膛空间,炉内温度分布较均匀,温差为200K左右,燃烧呈现低O2浓度特征,NOx排放浓度较低.     

混烧锅炉富氧燃烧的数值模拟

富氧燃烧会对煤粉和高炉煤气混烧锅炉炉内的燃烧特性产生重要影响.以130 t/h煤粉和高炉煤气混烧锅炉为研究对象,采用Fluent流体力学软件,对助燃气体(O2/N2)在3种不同氧气体积百分数(21％,23％,27％)工况下煤粉和高炉煤气混烧锅炉炉内的燃烧过程进行数值模拟.模拟得到3种工况下:炉内的温度场分布,烟气流场特性,火焰长度.模拟结果表明:随着氧气浓度的增加,燃料着火速度更快,燃烧更稳定,出口烟温逐渐降低,炉内烟气流速逐渐减少,强化了炉内传热效果,提高了锅炉热效率.     

1021 t/h四角切圆锅炉低NO_x燃烧器优化设计

针对某电厂1021t/h四角切圆锅炉NO_x排放质量浓度高、炉内结渣严重的问题,提出基于多空气分级低氮燃烧技术的燃烧器改造方案,运用Fluent软件对改造前后炉内燃烧状况进行数值模拟,并利用试验优化运行参数.对比分析计算和试验结果表明:改造后煤粉气流对水冷壁冲刷减弱,结渣现象明显改善;炉内整体温度降低,最高温度下降80℃左右,有效抑制了热力型NO_x的生成;主燃区CO质量分数增大,炉内还原性气氛增强,很大程度抑制了燃料型NO_x的生成;改造后NO_x排放质量浓度降幅达47%左右,浓相一次风反切角度取值宜在15°左右.     

高温空气燃烧技术改造均热炉方案研究

系统研究了高温空气燃烧技术改造均热炉的各种方案 .提出这种新型燃烧技术必须充分考虑系统布置、炉膛结构、炉内烟气流动及传热过程、工件加热工艺过程等因素 .通过大量的数值模拟试验 ,发现在各种改造方案的入炉热量与原均热炉相等的情况下 ,当空气、燃气温度分别被预热到 12 73K和 10 73K时 ,炉内的最高温度相对较低 ,而炉内平均温度相对较高 ;温度分布不均匀系数Rtu从 33.18降到了 18.0 0左右 .在空气预热温度相同情况下 ,燃气预热温度越高 ,NOx 排放量越大 .最后 ,提出了均热炉燃烧系统的改造方案 ,并进行了非稳态燃烧过程数值模拟研究 .     

卫燃带对炉内燃烧过程影响的数值模拟研究

针对煤粉炉设计与改造时卫燃带的敷设位置与面积难以准确确定的难题,提出了以锅炉热力计算为基础、用炉内燃烧过程三维数值模拟定量分析卫燃带位置与面积对炉内温度场及燃烧效率的方法,并用这种方法对某厂一台130t／h煤粉炉进行了数值模拟研究．结果表明：三维数值模拟方法可以定量地分析卫燃带对炉内温度场及燃烧效率的影响,并与实际结果比较吻合．     

RSP分解炉结构改进和优化研究

在对RSP分解炉进行系统试验研究的基础上,针对其存在问题对分解炉进行了结构优化方面的综合探讨并确定和实施了改进方案.通过调整旋流强度、提高湍流度及增设预燃段,改善了煤粉在SC室的分散效果,显著提高了燃烧效果,阻力损失也有所降低,煤粉与气体的平均停留时间比值达8～9,SC室的煤粉燃烬度从35%提高到73%.改进后的MC室内固体粉料的分散与均布性均较理想,分解炉整体的料气停留时间比值可达6倍左右,煤粉在实际分解炉内的停留时间可达14～15.5s,保证了煤粉在分解炉内的较完全燃烧,使窑系统运转率、入窑生料分解率、煤粉燃烬度均显著提高,预热器结皮堵塞等故障率大幅度降低,熟料产量明显提高,达到了综合优化的效果.     

温度对NOx生成影响的数值模拟

煤粉的高效、低污染燃烧一直都是国际社会共同关注的焦点问题。采用非预混燃烧模型,模拟煤粉在炉膛内燃烧过程氮氧化物（NOx）的生成,分析比较了燃烧温度对热力型NOx和燃料型NOx的生成速率、炉内的组分以及煤粉颗粒在炉膛中的停留时间等的影响,并对NOx控制技术研究进行了分析与归纳,并得出结论。随着燃烧温度增高,热力型NOx成指数关系增长,燃料型NOx的生成速率是降低的,还原速率是升高的。     

200 MW四角切向燃烧煤粉炉炉内过程的数值模拟

借助FLUENT CFD软件平台，应用Eulerian/Lagrangian方法，在3种不同工况下，对200MW四角切向燃烧煤粉锅炉炉内的流动、传热及燃烧进行了数值模拟。为减小数值伪扩散的影响，采用了改进网格系统的措施。模拟结果表明：炉内最高温度出现天燃烧器区域，随着炉膛高度的增加，温度逐渐降低；整个炉膛空间存在旋转流场，从下至上旋转强度从弱到强，然后再逐渐减弱，直到炉膛出口仍存在残余旋流；炉内CO、O2和CO2的质量浓度分布与温度分布有很大关系，高温区对应着高的CO质量浓度和低的O2、CO2质量浓度。数值模拟结果为锅炉的运行和改造提供了参考依据。