200MW煤-煤氣混燒鍋爐燃燒數值模擬.pdf

1、我國部分電站鍋爐投入鋼鐵行業(yè)副產品——高爐煤氣，使煤粉和氣體混燒發(fā)電。
　　 兩種燃料特性相差太大，且高爐煤氣產生量不穩(wěn)定，給摻燒高爐煤氣的鍋爐安全穩(wěn)定運行和污染物排放控制帶來了新的挑戰(zhàn)。要實現煤粉和高爐煤氣的高效低污染混合燃燒，必須了解爐內燃燒、污染物排放情況。本文按照這一思路，采用數值模擬研究方法對爐內流場、溫度特性、煤粉燃盡以及Nox等進行研究。
　　 首先，以武漢鋼電有限公司200MW機組摻燒煤氣四角切圓鍋爐為對

2、象，對設計工況下爐內燃燒過程進行了數值計算。通過網格選型研究、模型試算以及模型參數修改，得到了與設計參數值較符合的結果。
　　 然后，選定在180MW負荷下，分別摻燒9萬Nm3/h、15萬Nm3/h 及21萬Nm3/h高爐煤氣量3個工況進行數值模擬，通過模擬結果分析得到不同煤氣量在不同煤氣噴口分配方式下爐內燃燒換熱的變化趨勢。結果表明，隨著高爐煤氣量的增加，爐內燃燒區(qū)域溫度水平明顯降低，且高爐煤氣大量消耗煤粉燃燒用空氣，同時氣流

3、減少煤粉在爐內停留時間，造成煤粉燃燒不完全和燃盡率降低。在對上層燃燒器作下擺及三次風作反切改造后，摻燒煤氣時的火焰中心出現在上層燃燒器區(qū)域，水平煙道氣流旋轉殘余量不大且不會造成較嚴重的熱偏差。
　　 最后，在180MW負荷、摻燒9萬立方米/小時工況下，采用均等配風、縮腰配風、倒寶塔配風和正寶塔配風4種配方方式，通過模擬計算結果分析爐內燃燒及Nox生成情況。結果表明，不同配風方式下爐內Nox生成量最大差值達到120ppm，倒寶塔配