300MWW型火焰鍋爐燃燒改造優(yōu)化數(shù)值模擬.pdf

1、W型火焰鍋爐由于其特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計,增加了煤粉顆粒在爐膛內(nèi)的停留時間而廣泛應(yīng)用于無煙煤的燃燒。然而,W型火焰鍋爐在燃煤發(fā)電過程中也存在一些問題,如燃燒穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性較差,NOx排放高、結(jié)渣嚴(yán)重。本文采用數(shù)值模擬和現(xiàn)場改造試驗的方法研究300MW縫隙式燃燒器W型火焰鍋爐燃燒改造及優(yōu)化對鍋爐燃燒穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、以及NOx排放等的影響。
　　開展數(shù)值模擬分析改造前爐膛內(nèi)的流場、溫度、氧濃度分布以及爐膛內(nèi)NOx排放,燃盡率等。模擬結(jié)果表明爐

2、膛內(nèi)火焰充滿度不夠,著火距離較遠(yuǎn)容易引起燃燒不穩(wěn)定;受火焰下沖深度的影響,煤粉在爐膛內(nèi)的停留時間不夠,燃燒經(jīng)濟(jì)性較差;爐膛局部區(qū)域溫度過高,導(dǎo)致出口NO排放高;爐膛燃燒區(qū)域上部的前后墻溫度偏高,容易導(dǎo)致爐膛拱附近結(jié)渣。計算結(jié)果分析與現(xiàn)場試驗相吻合,表明模擬可以用來很好地說明現(xiàn)場試驗。
　　對燃燒系統(tǒng)進(jìn)行改造,改造的主要內(nèi)容是將靠墻分級二次風(fēng)與乏氣風(fēng)的位置交換,同時在分級二次風(fēng)風(fēng)箱處加裝導(dǎo)流板。模擬結(jié)果表明改造后乏氣煤粉著火距離縮短

3、了0.7m,一次風(fēng)煤粉著火距離縮短0.5m,爐膛內(nèi)火焰充滿度更大,燃燒穩(wěn)定性得到改善;煤粉顆粒在爐膛內(nèi)的停留時間增長,燃盡率由97.32％提高到99.61%,燃燒經(jīng)濟(jì)性提高;前后墻拱附近溫度降低,有效減少前后墻的結(jié)渣。
　　通過調(diào)整配風(fēng)對改造后燃燒進(jìn)一步優(yōu)化。數(shù)值模擬表明優(yōu)化后爐膛內(nèi)流場、溫度場、氧濃度分布更加對稱,燃燒穩(wěn)定性增強(qiáng);爐膛內(nèi)分級燃燒更加明顯,爐膛燃燒區(qū)局部高溫區(qū)溫度有所下降,NO排放由645ppm降到了560ppm。