W型火焰锅炉冷态模化的实验研究

为了给Ｗ型火焰锅炉的运行、设计提供科学依据,对从法国Ｓｔｅｉｎ公司引进的３６０ＭＷ的Ｗ型火焰锅炉（配备直流缝隙式燃烧器）进行了冷态模型的空气动力特性研究。利用热线风速仪测量了炉内的流场速度,得出了不同工况下炉内Ｗ型气流的流场图以及最佳工况下的风量配置范围,对不同工况下流场的气流速度分布规律、气流的充满度、气流行程、炉膛出口处的气流速度偏差等进行了分析,研究了炉内空气动力场的特性和变化规律。研究结果     

切向燃烧锅炉炉膛结构对烟道气偏差的影响

对引进型６００ＭＷ机组四角切向燃烧锅炉进行冷态模化试验,系统地研究了上部炉膛的拆焰角结构和炉膛高度对水平烟道内气流速度下均匀性的影响,通过对原炉膛的结构进行改进,提出了新的折焰角结构和炉膛高度,明显减小于水平烟道内气流速度场的不均匀性,为解决大容量四角切向燃烧锅炉水平烟道烟气偏差提供了有价值的试验数据,并为锅炉设计和改造提供了参考依据。     

切向燃烧锅炉炉膛结构对烟道烟气偏差的影响

对引进型６００ＭＷ机组四角切向燃烧锅炉进行冷态模化试验，系统地研究了上部炉膛折焰角结构和炉膛高度对水平烟道内气流速度不均匀性的影响．通过对原炉膛结构进行改进，提出了新的折焰角结构和炉膛高度，明显减小了水平烟道内气流速度场的不均匀性，为解决大容量四角切向燃烧锅炉水平烟道烟气偏差提供了有价值的试验数据，并为锅炉设计和改造提供了参考依据．     

气体再燃燃烧器喷口流动特性冷态实验研究

以某350 MW锅炉为原型建立冷态模拟试验台,研究气体再燃技术中再燃气体和炉内旋转气流的混合程度及气体再燃条件下实验炉内的空气动力场,并采用标准k-ε湍流模型对其进行了数值模拟.结果表明,不同的再燃风速度对炉内的空气动力场有影响.再燃风速度过小时,再燃风偏离射流轴线较早,不能射入炉膛旋转气流的中心部位;而当再燃风速度过大时,导致再燃风射穿炉内旋转气流.以上两种情况均不能对炉内气流起到很好的覆盖效果,进而影响着再燃气体和炉内气体的混合程度.     

在W型火焰锅炉冷模中组织γ型气流的试验研究

提出了一种在Ｗ型火焰锅炉中组织燃烧工况的新方法－组织γ型火焰燃烧的方法，并在冷态模型试验台上作了试验研究，得出了不同工况的炉内γ型气流流场图谱，并对不同工况流场的主气流速度衰减规律和炉内气流充满度等进行了分析，最后，总结了γ型气流流场的配风规律，并分析了炉内结渣的可能性。     

600 MW机组锅炉水平烟道气流特性试验

以某厂600MW四角切圆燃烧锅炉为原型建立试验台,在1∶20的模型上对炉膛上部、屏区烟道的气流流动进行了冷态试验研究,测量了锅炉水平烟道的速度偏差,得出不同工况下水平烟道流场的分布情况,分析了屏区气流偏差形成的原因,得出四角切圆锅炉出口气流的残余旋转是造成锅炉屏区气流偏差的主要原因,为降低炉内气流偏差提供了理论依据.     

长坑均热炉内流场的研究——物理与数学模拟

以数学和物理模型的方法对长坑均热炉内的流动场进行了研究。根据中国的实际生产条件,提出了提升烟道口的改进方案。模拟实验表明:新方案可以提高炉膛下部的压力,使炉长方向压力分布趋于均匀。并有可能改善炉内的热交换条件,实现钢锭的均匀加热。     

燃煤链条炉掺烧半焦NOx生成特性及配风优化数值模拟研究

针对煤炭分级分质转换过程中产生的过剩副产品热解半焦，为更加高效清洁的利用煤炭资源，本文提出在链条炉中掺烧热解半焦。使用Fluent软件对链条炉中烟煤与半焦的掺烧工况进行了数值模拟，研究了炉膛内流场、温度场和组分场的变化规律以及配风优化的影响，探讨了掺烧过程中NO_x的生成特性以及配风优化对炉内燃烧性能的影响。结果表明，提高半焦的掺混比例，炉膛中NO的体积分数升高，炉膛出口平均烟温降低。推迟配风有助于炉内形成贫氧程度更深的局部还原性区域，从而抑制NO_x原始生成，减少炉膛NO_x最终排放。层燃室燃复合燃烧时，烟煤在炉排上燃烧的同时将半焦粉末喷入炉膛，半焦比例每增加5%,炉膛出口平均温度约增加30℃;半焦粉末在炉中喉口位置喷入时，炉膛出口烟温最高。本文的研究结果能够为链条炉高效低污染掺烧利用热解半焦等低挥发分煤基固体燃料，提供一定的理论依据和科学指导。     

三次风对W型火焰锅炉空气动力场的影响

对300MW的W型火焰锅炉进行了冷态模化实验,通过改变三次风的送入角度,系统地研究了三次风对炉内流动的影响。研究表明,三次风对炉内流动有明显影响,它阻碍了主气流向下流,使气流行程变短。当三次风下倾一个小角度时,可以进一步延长气流行程,对炉内流动有利。为解决W型火焰锅炉储仓式送风系统三次风送入炉膛的问题提供了有价值的数据,并为锅炉设计和改造提供了参考依据。     

燃烧器反切对大容量切向燃烧锅炉烟气偏差影响的研究

对６００ＭＷ机组切向燃烧锅炉在原设计工况下以及燃烧器采用反切技术时炉内和水平烟道内流场进行了冷态模化试验,研究表明,燃烧器采用反切后,无量纲准则数ＸＪ是反映护内流场分布的重要指标,其值取１左右时,炉内流动稳定,水平烟道速度偏差最小。     

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   

天然气再燃低NOx技术的冷模试验分析

在一个几何比例为1：12．5的220t／h切向燃烧深粉锅炉冷模试验台上,通过喷入不同温度的气流并测量炉内温度场,模拟了不同喷射方式和喷射流量时的再燃气体、燃烬气流与主气流之间的混合特性。试验结果表明,前后墙方向喷出的再燃气流与主气流之间形成了快速互均匀的混合,但主燃烧区空气动力场变化较大;切向喷出的再燃气流更适合于切圆燃烧深粉锅炉;四角切向喷入燃烬风对燃烬有利。本文还对再燃气流的喷射量、喷射位置对混合效果的影响,进行了讨论。     

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.     

大型电站锅炉炉墙振动研究

大型电站锅炉炉墙结构振动的原因很复杂,主要有燃料燃烧不均匀或爆发性连续脉冲;烟气流过管束时形成的卡门涡街;炉膛空腔的声学共振;从结构外振源传来的振动等。炉墙振动过大会造成绝热层开裂、焊接松脱等恶劣后果,锅炉内爆则会引起灾难性的破坏,但目前锅炉结构设计从未考虑其动态特性。本文对国产大型电站锅炉(主要是30万千瓦电站直流锅炉)的炉墙和刚性梁振动进行了较全面的实测,对测试数据进行了谱分析和传递函数分析,研究了炉墙各区域的振幅分布及频率分布,又从相关分析中研究了振动的随机性,定性地分析了燃烧、卡门涡街、声学共振等所引起的振动的频率范围,从而肯定了目前国产30万千瓦电站锅炉炉墙振动的主要振源在于燃烧。     

200 MW四角切圆锅炉燃烧器浓淡比对NOx排放影响的数值研究

以某热电厂200MW四角切圆浓淡煤粉燃烧锅炉为对象,通过数值模拟获得了该炉最大连续出力工况(BMCR)下炉膛内的流场、温度场及炉膛出口的NO_x浓度,并进一步通过数值模拟探讨了改变水平浓淡煤粉燃烧器浓淡比时对炉内燃烧及NO_x生成情况的影响.数值结果表明:在BMCR工况下,计算值与实际运行的在线仪表的记录值基本一致;当浓淡比增大时,NO_x生成量并不是单调的,而是先降低后升高;其中最佳浓淡比为5∶1,且在此基础上采用"缩腰型"配风有助于进一步降低NO_x生成量.其计算结果可供同类锅炉实际运行时参考.     

钢厂煤气混烧锅炉运行优化的试验研究

对某钢厂煤气混烧锅炉进行高炉煤气和焦炉煤气掺烧调整试验,分析掺烧对锅炉排烟温度、飞灰含碳量和过热蒸汽温度等的影响,并对锅炉运行进行了优化。结果表明,当高炉煤气掺烧热值比为30%且焦炉煤气掺烧热值比为40%时,锅炉热效率达到80.9%,这样既保证了锅炉较高的热效率,又实现了高炉煤气的较大比例掺烧,解决了其大量过剩问题,具有较好的经济性。     

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.     

喷气再燃降低NOx排放炉内混合状况冷态模拟实验

分析了采用喷气（天然气）再燃技术降低燃煤锅炉NOx排放的基本原理,根据冷态模化原理建立并完善了冷态模拟实验台,用热空气代替天然气喷入炉膛,进行了炉内混合状况的冷态模拟实验研究,根据动量、热量和质量传递过程的相似性,提出了通过测试炉内温度场的均匀性来反映炉内混合状况的方法,并在不同工况下对炉内温度进行了测试,计算出了不同工况下不同截面温度场的均方差,分析了喷射流量和喷嘴位置对炉内混合状况的影响。     

焙烧炉新型燃烧器燃烧特性的数值模拟

对一种用于焙烧炉的新型燃烧器的燃烧过程建立了二维旋转轴数值计算模型,采用数值模拟的方法研究了燃气入口速度和喷口与喉部直径比对其燃烧特性的影响.结果表明,燃烧室内最高温度随燃气入口速度增大而升高.当燃气入口速度一定时,随喷口与喉部直径比的增大,火焰形状由梨状变为燕尾状,燃烧室内最高温度先降后升.火焰长度随燃气入口速度的增大而增长,随喷口与喉部直径比的增大而缩短.     

煤粉炉水冷壁结渣故障特征提取

以电站锅炉为对象,研究提取合适的炉内结渣故障特征参数。建立了考虑结渣的膜式水冷壁温度场的计算模型。计算结果表明背火侧鳍端温度受炉内结渣影响显著,并有较好的温度特性曲线,而受其他因素影响较小。因此,提出了以背火侧鳍端温度作为诊断炉内结渣严重程度的故障特征量。文中介绍了所建模型及其与试验数据的比较结果,分析了各个因素对鳍端温度的影响,为解决炉内结渣的诊断提供了一个良好的新途径。