某600MW鍋爐低氮燃燒器改造評估及燃燒試驗(yàn)研究.pdf

1、本文選擇了某火力發(fā)電廠內(nèi)的2臺600MW功率的超臨界鍋爐在燃燒過程中出現(xiàn)的NOx超標(biāo)現(xiàn)象作為研究對象，在閱讀文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，密切結(jié)合相關(guān)工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和數(shù)值模擬技術(shù)，有針對性地論述了燃盡風(fēng)與低氮燃燒器充分結(jié)合相關(guān)的技改措施和方案。所述技改方案實(shí)施后對鍋爐運(yùn)行進(jìn)行了相應(yīng)的工業(yè)調(diào)試、試驗(yàn)研究，最后實(shí)現(xiàn)了這兩臺鍋爐在燃燒過程中產(chǎn)生低含量的NOx工程目標(biāo)。目前的成果顯示，一次風(fēng)煤粉設(shè)備中的濃淡部分的相互分離，二次風(fēng)如何分級，燃燒器風(fēng)口噴口的具

2、體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，這些是設(shè)計(jì)燃燒器過程中的重中之重。燃盡風(fēng)的實(shí)際風(fēng)率與具體的開口位置會在很大程度上影響NOx生成與鍋爐燃燒工況，所以本文在設(shè)計(jì)燃燒器與開展數(shù)值模擬的過程中，側(cè)重討論和研究了上述問題。針對該發(fā)電廠中的＃4鍋爐，設(shè)計(jì)出了全新的燃燒器，具體特征如下所示:配風(fēng)涵蓋了四個風(fēng)道，分別是一次風(fēng)、中心風(fēng)、外二次風(fēng)、內(nèi)二次風(fēng)。在這其中，一次風(fēng)采取直流方式，二次風(fēng)采取旋流方式，在這個一次風(fēng)道中，添加了煤粉濃淡分離的相關(guān)組件。在設(shè)計(jì)燃燒器出口的過程

3、中，考慮讓它產(chǎn)生新型煤粉氣流（呈現(xiàn)出內(nèi)淡外濃的特征），運(yùn)用相應(yīng)的風(fēng)口擴(kuò)椎，循序漸進(jìn)地強(qiáng)化了它的中心回流區(qū)。開展了氣相以及氣固領(lǐng)域中的兩相數(shù)值模擬操作。在此過程中，發(fā)現(xiàn)燃燒器中心產(chǎn)生了較為明顯的回流區(qū)，煤粉能夠獲得良好的富集效應(yīng)。本文運(yùn)用這個燃燒器，對所研究的＃4鍋爐實(shí)施了相應(yīng)的技改。在＃4爐完成了技術(shù)改造之后，在現(xiàn)場充分地運(yùn)用相關(guān)的冷態(tài)空氣動力學(xué)知識，開展了動力學(xué)試驗(yàn)，相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，這個燃燒器的旋流特性非常優(yōu)異。緊接著，對＃4鍋爐開

4、展了相應(yīng)的熱態(tài)調(diào)整試驗(yàn)，進(jìn)行了相應(yīng)的性能測試，從它的測試結(jié)果來看，在該燃燒器投入使用后，鍋爐自身表現(xiàn)出了良好的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性以及環(huán)保性，但是本次改造也在一定程度上增加了飛灰中的碳含量以及高溫腐蝕的問題。論文根據(jù)槲爐的改造經(jīng)驗(yàn)，完善和優(yōu)化了＃3爐的燃燒器設(shè)計(jì)工作，對煤粉濃淡分離的相關(guān)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，使燃燒器出口煤粉濃度提高，另外還在設(shè)計(jì)過程中，優(yōu)化外二次風(fēng)、內(nèi)二次風(fēng)生成旋流的相關(guān)葉片的具體角度。新的燃燒器優(yōu)化完成之后，開展了相應(yīng)的數(shù)值模擬

5、活動，分析了主要運(yùn)行參數(shù)對燃燒器的流場影響，接著實(shí)施了相應(yīng)的熱態(tài)模擬分析，對鍋爐燃燒狀況和鍋爐NOx排放情況進(jìn)行模擬研究。改進(jìn)和完善了鍋爐燃燒器之后，就對本文所研究的＃3爐實(shí)施了低NOx的技術(shù)改造，并且對燃盡風(fēng)運(yùn)用了雙層結(jié)構(gòu)。在開展了熱態(tài)調(diào)整的相關(guān)試驗(yàn)后，針對完成了技術(shù)改造的＃3爐實(shí)施了性能測試，從相關(guān)的測試數(shù)據(jù)來看，優(yōu)化燃盡風(fēng)和燃燒器后，鍋爐安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性良好，并且明顯降低了鍋爐排放氮氧化物的水平，取得良好的效果，在額定負(fù)荷的