低负荷一次风掺烟量对Π型切圆锅炉NO x 生成特性影响
发布时间：2021-04-19 02:52
锅炉在低负荷运行时,为了保证携粉能力,一次风量不能随负荷等比例降低,导致燃烧初期氧煤比增大,NOx生成量增加。采用一次风掺烟方式,将风量与氧量解耦,分别控制一次风量和氧量,保证一次风量的同时降低含氧量,可从源头减少NOx的生成。以某330 MW机组锅炉结构参数和低负荷运行参数为依据,对该锅炉在低负荷一次风不同掺烟量进行数值模拟研究,分析不同的掺烟量对炉内截面平均温度、氧体积分数、CO体积分数以及NOx生成质量浓度的影响。结果表明:低负荷一次风掺烟能有效降低锅炉NOx的生成,随着掺烟量的升高,炉内截面平均温度逐渐降低,CO体积分数逐渐降低,炉膛出口平均温度逐渐升高,NOx生成质量浓度减少;掺烟量为15%时与未掺烟比较,炉内NOx生成质量浓度降低79.92 mg/m3。
【文章来源】：热力发电. 2020,49(12)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
锅炉模型网格划分
数值模拟结果与网格数量关系较大。为了选取合适的网格数量，在计算前进行网格无关性测试。选用不同数量的网格，网格数目分别为688 134、1 029 570、1 600 586，后2组网格在第1组网格的基础上，对主燃区网格进行细化。在炉膛内取一条特征线，其温度分布如图2所示。由图2可以看出，第2组网格和第3组网格的计算结果基本一致，为了减少计算资源的支出，实际的模拟计算采取第2组网格进行，网格数目为1 029 570。2.2 计算模型选取
图3为不同掺烟量下炉膛截面平均温度随高度的变化曲线。由图3可以看出：不掺烟气与掺烟气时温度的变化规律基本一致；在冷灰斗部分温度较低，沿着炉膛高度至主燃烧器区，温度逐渐升高；在主燃区后的燃尽区，由于燃尽风提供了一定的氧气，使得未完全燃烧的部分继续燃烧，温度下降有所减缓。由图3还可以看出：在一次风中掺入烟气后，主燃烧器区的截面平均温度较无掺烟降低明显；未掺烟时，炉膛中心区域的最高平均温度为1 561 K，当掺烟量为15%时，炉内最高平均温度降至1 402 K，此时炉内最高平均温度较无掺烟低159 K；当掺烟量由15%升高至25%时炉内最高温度降低12 K，两者平均温度基本不变。另外，掺烟量在0～10%时，随着掺烟量的增加，炉膛出口的温度升高，10%掺烟量时，温度升高最为明显，炉膛出口平均温度较无掺烟下升高了13 K；掺烟量大于10%后，炉膛出口烟温逐渐降低，合理的掺烟量，有利于降低炉膛内烟温，提高炉膛出口烟温。
【参考文献】：
期刊论文
[1]烟气再循环对1000MW超超临界二次再热锅炉燃烧的影响[J]. 李永生,蔡培,戴维葆,黄启龙,孙俊威,阎维平,何道远. 动力工程学报. 2019(08)
[2]冷烟气再循环对锅炉深度调峰能力影响[J]. 董信光,孔庆雨,孙健,张利孟,刘豪杰. 热力发电. 2019(05)
[3]二次再热塔式锅炉烟气再循环对炉膛高度方向换热影响[J]. 李超凡,阎维平,马凯,孙俊威. 热力发电. 2018(12)
[4]火电机组灵活性改造形势及技术应用[J]. 侯玉婷,李晓博,刘畅,薛建中,周明,纪江明,杨柏依. 热力发电. 2018(05)
[5]燃煤机组深度调峰技术探讨[J]. 张广才,周科,鲁芬,柳宏刚,周志培,周凌宇. 热力发电. 2017(09)
[6]1000MW塔式锅炉中低负荷下低NOx排放优化[J]. 汪华剑,赵斯楠,方庆艳,张成,魏铜生,周虹光,陈刚. 动力工程学报. 2016(10)
[7]600MW对冲燃烧锅炉NOx排放特性的数值模拟[J]. 刘亚明,李方勇,徐齐胜,方庆艳. 动力工程学报. 2015(05)
[8]切圆燃烧锅炉低负荷NOx生成浓度偏高的原因及措施[J]. 蒋宏利,丁海波,魏铜生. 中国电力. 2014(12)
[9]300MW机组四角切圆燃烧锅炉NOx排放数值模拟[J]. 齐晓娟,李凤瑞,李剑,丁历威,毛林芳,毛玲辉. 热力发电. 2013(02)
[10]燃尽风对超超临界锅炉燃烧特性影响的数值模拟[J]. 方庆艳,汪华剑,陈刚,周怀春. 华中科技大学学报(自然科学版). 2010(11)
本文编号：3146682
【文章来源】：热力发电. 2020,49(12)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
锅炉模型网格划分
数值模拟结果与网格数量关系较大。为了选取合适的网格数量，在计算前进行网格无关性测试。选用不同数量的网格，网格数目分别为688 134、1 029 570、1 600 586，后2组网格在第1组网格的基础上，对主燃区网格进行细化。在炉膛内取一条特征线，其温度分布如图2所示。由图2可以看出，第2组网格和第3组网格的计算结果基本一致，为了减少计算资源的支出，实际的模拟计算采取第2组网格进行，网格数目为1 029 570。2.2 计算模型选取
图3为不同掺烟量下炉膛截面平均温度随高度的变化曲线。由图3可以看出：不掺烟气与掺烟气时温度的变化规律基本一致；在冷灰斗部分温度较低，沿着炉膛高度至主燃烧器区，温度逐渐升高；在主燃区后的燃尽区，由于燃尽风提供了一定的氧气，使得未完全燃烧的部分继续燃烧，温度下降有所减缓。由图3还可以看出：在一次风中掺入烟气后，主燃烧器区的截面平均温度较无掺烟降低明显；未掺烟时，炉膛中心区域的最高平均温度为1 561 K，当掺烟量为15%时，炉内最高平均温度降至1 402 K，此时炉内最高平均温度较无掺烟低159 K；当掺烟量由15%升高至25%时炉内最高温度降低12 K，两者平均温度基本不变。另外，掺烟量在0～10%时，随着掺烟量的增加，炉膛出口的温度升高，10%掺烟量时，温度升高最为明显，炉膛出口平均温度较无掺烟下升高了13 K；掺烟量大于10%后，炉膛出口烟温逐渐降低，合理的掺烟量，有利于降低炉膛内烟温，提高炉膛出口烟温。
【参考文献】：
期刊论文
[1]烟气再循环对1000MW超超临界二次再热锅炉燃烧的影响[J]. 李永生,蔡培,戴维葆,黄启龙,孙俊威,阎维平,何道远. 动力工程学报. 2019(08)
[2]冷烟气再循环对锅炉深度调峰能力影响[J]. 董信光,孔庆雨,孙健,张利孟,刘豪杰. 热力发电. 2019(05)
[3]二次再热塔式锅炉烟气再循环对炉膛高度方向换热影响[J]. 李超凡,阎维平,马凯,孙俊威. 热力发电. 2018(12)
[4]火电机组灵活性改造形势及技术应用[J]. 侯玉婷,李晓博,刘畅,薛建中,周明,纪江明,杨柏依. 热力发电. 2018(05)
[5]燃煤机组深度调峰技术探讨[J]. 张广才,周科,鲁芬,柳宏刚,周志培,周凌宇. 热力发电. 2017(09)
[6]1000MW塔式锅炉中低负荷下低NOx排放优化[J]. 汪华剑,赵斯楠,方庆艳,张成,魏铜生,周虹光,陈刚. 动力工程学报. 2016(10)
[7]600MW对冲燃烧锅炉NOx排放特性的数值模拟[J]. 刘亚明,李方勇,徐齐胜,方庆艳. 动力工程学报. 2015(05)
[8]切圆燃烧锅炉低负荷NOx生成浓度偏高的原因及措施[J]. 蒋宏利,丁海波,魏铜生. 中国电力. 2014(12)
[9]300MW机组四角切圆燃烧锅炉NOx排放数值模拟[J]. 齐晓娟,李凤瑞,李剑,丁历威,毛林芳,毛玲辉. 热力发电. 2013(02)
[10]燃尽风对超超临界锅炉燃烧特性影响的数值模拟[J]. 方庆艳,汪华剑,陈刚,周怀春. 华中科技大学学报(自然科学版). 2010(11)
本文编号：3146682
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