旋流数对多通道旋流燃烧器燃烧特性的影响研究

1

作者 郑祥玉 《煤质技术》 2025年第1期24-30,共7页

旋流燃烧器的运行工况调整为煤粉工业锅炉燃烧组织优化的研究重点,即多通道旋流燃烧器中旋流数对其燃烧特性的影响研究可为燃烧器实际运行工况调整以及全工况模拟研究提供理论分析和实际数据支撑。借助燃烧测试平台,采用探入式高温热电... 旋流燃烧器的运行工况调整为煤粉工业锅炉燃烧组织优化的研究重点,即多通道旋流燃烧器中旋流数对其燃烧特性的影响研究可为燃烧器实际运行工况调整以及全工况模拟研究提供理论分析和实际数据支撑。借助燃烧测试平台,采用探入式高温热电偶、烟气气体分析仪和工业高速摄像机3种测量技术分别对该旋流燃烧器预燃室结构内燃烧烟气的温度分布、气体各组分浓度分布及预燃室结构外形成的煤粉火焰进行测量,探究该燃烧器的煤粉组织燃烧过程及不同旋流数的影响。试验结果表明:预燃室内中心轴线区域形成高温低氧强还原性气氛区域,有利于煤粉燃烧初期的着火稳燃及抑制氮氧化物生成;预燃室内壁面处形成低温空气层,有利于该结构长期稳定运行;预燃室外稳定的火焰形态及较长的火焰行程有利于煤粉后续燃尽。在内二次风旋流数逐渐降低的过程中,高温区域温度峰值变化较小,低氧区域范围及还原性气氛强度逐渐减弱,火焰的长度均值降低、最大值和波动度增加,预燃室出口处发散角度和直径呈现先降低后增加的变化趋势。在内二次风旋流数为1.67的工况下,温度峰值及边壁温度变化幅度最小,低氧区域范围和还原性气氛强度较好,火焰行程较长且直径及发散角度适中,有利于保持煤粉燃烧初期的着火稳燃能力以及后续煤粉燃尽效果,同时抑制氮氧化物生成,为运行状况下的合理工况。 展开更多

关键词 旋流燃烧器 旋流数 燃烧特性 煤粉工业锅炉 烟气温度 火焰形态 预燃室 温度峰值

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某中储式锅炉水冷壁高温腐蚀特征分析 被引量：1

2

作者 熊小鹤 丁鹏 +2 位作者 谭厚章 王承亮 李延森 《锅炉技术》 北大核心 2024年第6期12-19,共8页

对某中储式制粉系统锅炉的高温腐蚀特点进行了详细分析,包括腐蚀区域、煤粉刷墙情况、煤粉未燃尽情况以及运行人员的习惯运行方式等.研究发现:该锅炉腐蚀最严重区域位于三次风喷口下方,而不是燃尽风喷口下方,这是与直吹式制粉系统锅炉... 对某中储式制粉系统锅炉的高温腐蚀特点进行了详细分析,包括腐蚀区域、煤粉刷墙情况、煤粉未燃尽情况以及运行人员的习惯运行方式等.研究发现:该锅炉腐蚀最严重区域位于三次风喷口下方,而不是燃尽风喷口下方,这是与直吹式制粉系统锅炉发生高温腐蚀的一个显著区别点.另外,该锅炉腐蚀还有一个特点是沿着一次风逆时针切圆方向,从上游到下游区域,腐蚀在水冷壁管出现的位置依次为向火侧腐蚀、管中间腐蚀、管两侧腐蚀.煤粉大面积刷墙和水冷壁区域的高H2S浓度是严重腐蚀的主要原因.在刷墙处抽烟气获得的未燃尽煤粉燃尽率73.5%~80%,煤粉经炉内高温后,黄铁矿硫基本分解完毕,剩余硫主要以有机硫为主. 展开更多

关键词 中储式制粉系统 锅炉 高温腐蚀 火焰刷墙 H_(2)S

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600MW超临界W火焰锅炉无烟煤燃烧NO_x释放规律研究 被引量：15

3

作者 王为术 刘军 +2 位作者 王保文 姚明宇 王纪宏 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期993-998,共6页

针对600 MW超临界W火焰锅炉,对炉内劣质无烟煤燃烧和NOx释放规律进行数值模拟,研究了煤粉浓度、一次风速及前后墙配风方式对炉内NOx释放规律的影响。结果表明:提高煤粉浓度可显著降低炉膛出口NOx排放,在锅炉负荷允许范围内,与常规浓度相... 针对600 MW超临界W火焰锅炉,对炉内劣质无烟煤燃烧和NOx释放规律进行数值模拟,研究了煤粉浓度、一次风速及前后墙配风方式对炉内NOx释放规律的影响。结果表明:提高煤粉浓度可显著降低炉膛出口NOx排放,在锅炉负荷允许范围内,与常规浓度相比,NOx排放量可降低42%;合理选择前后拱一次风速可有效控制炉内NOx生成,存在最佳一次风速;炉膛前后墙配风方式对炉内火焰对称性影响较大,而对NOx生成量影响不大。 展开更多

关键词 超临界W火焰锅炉 NOX排放 煤粉燃烧 数值模拟

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W型火焰锅炉内无烟煤掺烧优化数值模拟 被引量：8

4

作者 朱光明 姚斌 +4 位作者 段学农 吴增金 焦庆丰 杨奕 陈一平 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期345-350,367,共7页

对两种典型无烟煤进行了工业分析及热重试验,应用双混合分数(PDF)模型对不同无烟煤掺烧方式下直吹式制粉系统W型火焰锅炉进行了数值模拟,得到了炉内烟气温度场、氧体积分数分布场及烟气速度场.结果表明:两种无烟煤的工业分析参数基本相... 对两种典型无烟煤进行了工业分析及热重试验,应用双混合分数(PDF)模型对不同无烟煤掺烧方式下直吹式制粉系统W型火焰锅炉进行了数值模拟,得到了炉内烟气温度场、氧体积分数分布场及烟气速度场.结果表明:两种无烟煤的工业分析参数基本相当,但可磨性和燃烧特性存在明显差异;在炉前掺烧方式下,炉膛温度、氧体积分数分布以及速度场均较对称,但煤粉燃尽率比分磨掺烧方式下明显偏低,炉膛出口烟气温度比分磨掺烧方式下偏高;在分磨掺烧方式下,磨煤机运行模式对燃烧经济性有较大影响;无烟煤与无烟煤也存在混煤掺烧优化的空间,分磨掺烧方式可提高燃烧经济性. 展开更多

关键词 W型火焰锅炉 直吹式制粉系统 无烟煤 混煤掺烧 数值模拟

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超临界锅炉劣质无烟煤燃烧NO_x释放特性的数值模拟 被引量：8

5

作者 王为术 刘军 +2 位作者 王保文 姚明宇 王纪宏 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期310-315,共6页

针对600 MW超临界W火焰锅炉,通过数值模拟的方法研究了煤粉浓度和燃烬风对劣质无烟煤燃烧NOx释放特性的影响。结果表明,NOx主要在煤粉燃烧前期距一次风喷口2～4 m处大量生成,选择合适的煤粉浓度,炉内NOx最大值可下降16.5%;与常规浓度相... 针对600 MW超临界W火焰锅炉,通过数值模拟的方法研究了煤粉浓度和燃烬风对劣质无烟煤燃烧NOx释放特性的影响。结果表明,NOx主要在煤粉燃烧前期距一次风喷口2～4 m处大量生成,选择合适的煤粉浓度,炉内NOx最大值可下降16.5%;与常规浓度相比,高浓度煤粉燃烧可有效降低炉膛出口NOx排放;燃烬风对炉内各物质含量及NOx的生成影响显著,燃烬风率由6%增加到15%,炉膛出口NOx排放量由756.0 mg/m3下降到502.9 mg/m3。 展开更多

关键词 超临界W火焰锅炉 NOx释放 煤粉浓度 燃烬风 数值模拟

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考虑辐射强度沿截面方向减弱的炉内传热公式 被引量：7

6

作者 周强泰 赵伶玲 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1004-1010,共7页

分析了以2个平行平面辐射换热公式作为蒸汽锅炉炉内火焰对四周水冷壁进行辐射传热计算的基本公式,该式是在炉膛截面各处温度相同、从炉膛中心到四周水冷壁平面不发生辐射强度任何减弱的前提下获得的,因此,计算偏差在所难免.假设炉膛为... 分析了以2个平行平面辐射换热公式作为蒸汽锅炉炉内火焰对四周水冷壁进行辐射传热计算的基本公式,该式是在炉膛截面各处温度相同、从炉膛中心到四周水冷壁平面不发生辐射强度任何减弱的前提下获得的,因此,计算偏差在所难免.假设炉膛为横截面积和高度与近似矩形立方体的炉膛横截面积和高度相同的当量圆柱体,以辐射强度沿射线行程变化的能量方程,推导出一维(横截面的径向)的辐射能在从炉膛中心向四周壁面传递时因火焰介质的吸收、自身辐射和散射作用造成的辐射强度的减弱,并在此基础上推导出考虑了辐射能沿截面方向从炉膛中心向四周壁面减弱后的炉内辐射传热公式.分析了所得公式的特点和适用性.所提出的公式和现有某些计算方法,对大型煤粉电站锅炉燃用含灰量不同的3种典型烟煤时分别进行了炉膛出口烟温的计算,并进行了比较,分析了这些方法存在的不足. 展开更多

关键词 辐射传热 辐射强度 辐射减弱 煤粉锅炉 炉膛火焰

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高温氧气发生器在W火焰锅炉中的点火特性 被引量：5

7

作者 闫高程 齐心 +1 位作者 任婷 刘石 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期343-351,共9页

针对燃用无烟煤的W火焰锅炉在冷态启动过程中要消耗大量燃油的问题,提出了一种高温氧气直接点火技术:用少量燃油将氧气加热至高温状态,然后用高温氧气直接点燃无烟煤煤粉气流.利用热态点火实验和数值计算方法证明了该技术的可行性和有效... 针对燃用无烟煤的W火焰锅炉在冷态启动过程中要消耗大量燃油的问题,提出了一种高温氧气直接点火技术:用少量燃油将氧气加热至高温状态,然后用高温氧气直接点燃无烟煤煤粉气流.利用热态点火实验和数值计算方法证明了该技术的可行性和有效性.结果表明:利用高温氧气发生器可将氧气安全可靠地加热至最高可达1 450℃的高温状态;在纯氧氛围的作用下,燃油具有瞬间燃尽的特点;高温氧气发生器出口处的温度场和氧气质量分数呈现均匀分布;当高温氧气发生器的点火热功率为700kW时,无烟煤煤粉气流的火焰温度达到1 250℃,火焰长度超过8m. 展开更多

关键词 W火焰锅炉 高温氧气发生器 煤粉燃烧 点火 数值模拟

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若干煤粉燃烧的设计思想分析 被引量：6

8

作者 张海 吕俊复 +1 位作者 岳光溪 徐秀清 《锅炉技术》 北大核心 2007年第6期36-41,共6页

我国电站锅炉现阶段在燃料品质、燃烧经济性和环境保护等方面面临着新挑战,而煤粉燃烧器是解决这些问题的关键设备。根据煤粉气流的着火过程和稳燃机理,阐述了燃烧器设计中组织好煤粉颗粒多级浓缩和逐级着火的重要性,是新型燃烧器设计... 我国电站锅炉现阶段在燃料品质、燃烧经济性和环境保护等方面面临着新挑战,而煤粉燃烧器是解决这些问题的关键设备。根据煤粉气流的着火过程和稳燃机理,阐述了燃烧器设计中组织好煤粉颗粒多级浓缩和逐级着火的重要性,是新型燃烧器设计原则的重要内容。对我国所使用的若干稳燃能力强的直流和旋流煤粉燃烧器的结构及其工作原理进行剖析,说明了这些燃烧器煤粉气流组织过程中的设计思想和特点,论证了上述观点的正确性,同时例举了组织多级浓缩和逐级着火的具体措施,并对一些可能的改进进行了讨论。期望对现有燃烧器设计思想的总结和分析有利于新型燃烧器的研发。 展开更多

关键词 煤粉锅炉 着火 稳燃 燃烧器 设计

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采用发射光谱法检测煤粉锅炉火焰的技术研究 被引量：19

9

作者 蔡小舒 罗武德 《动力工程》 CSCD 2000年第6期955-959,983,共6页

利用以 CCD阵列作为光电接收元件的微型光纤光谱仪 ,在燃煤锅炉现场测量火焰从 53 3 nm至1 0 50 nm波段的发射光谱。通过对不同工况的大量实测数据曲线进行分析处理 ,得到了视场中火焰平均温度和黑度 ,并发现 :1煤粉火焰辐射基本上可以... 利用以 CCD阵列作为光电接收元件的微型光纤光谱仪 ,在燃煤锅炉现场测量火焰从 53 3 nm至1 0 50 nm波段的发射光谱。通过对不同工况的大量实测数据曲线进行分析处理 ,得到了视场中火焰平均温度和黑度 ,并发现 :1煤粉火焰辐射基本上可以作为灰体辐射处理 ;2煤粉燃烧器负荷增大时 ,火焰黑度相应增大 ,火焰温度波动减小 ;3炉膛内背景火焰燃烧稳定 ,黑度远大于燃烧器出口火焰黑度 ,火焰温度波动明显降低 ;4未着火煤粉的温度较低 ,波动很小 ,黑度也很小。火焰发射光谱的这些特征为进行火焰监测和诊断提供了可靠的判据。 展开更多

关键词 煤粉锅炉 火焰光谱 检测 发射光谱法

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基于表面温度计算与控制的卫燃带设计方法及应用 被引量：3

10

作者 陈冬林 鄢晓忠 +1 位作者 唐基林 谭旦辉 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期510-514,共5页

提出了基于卫燃带向火侧表面温度计算及控制的卫燃带设计准则，并根据炉内火焰与水冷壁管及卫燃带间的集总参数换热模型及卫燃带向火面至水冷壁管内工质各个环节的传热模型，建立了将卫燃带向火侧的表面温度与锅炉负荷、卫燃带材料导热... 提出了基于卫燃带向火侧表面温度计算及控制的卫燃带设计准则，并根据炉内火焰与水冷壁管及卫燃带间的集总参数换热模型及卫燃带向火面至水冷壁管内工质各个环节的传热模型，建立了将卫燃带向火侧的表面温度与锅炉负荷、卫燃带材料导热系数、卫燃带敷设厚度与面积关联起来的代数模型，并运用该模型对一台燃用松藻无烟煤的400t／h四角切圆燃烧定压运行煤粉炉的卫燃带进行了设计传热计算．结果表明：锅炉负荷对卫燃带的表面温度影响最大，且近似呈线性关系；卫燃带厚度对表面温度的影响显现出对数函数的特性；卫燃带表面温度随材料导热系数的下降快速升高并随面积的增加而增加；对于导热系数为12w／（m·k），厚度为60mm的卫燃带，其计算的敷设面积为50～100m^2，与国内外400t／h同类型煤粉炉卫燃带的实际应用情况吻合良好． 展开更多

关键词 煤粉锅炉 卫燃带 火焰侧表面温度 计算与设计方法

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应用原子特征发射谱线法测量煤粉火焰温度 被引量：9

11

作者 程智海 蔡小舒 《动力工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期918-922,共5页

利用光纤光谱仪对煤粉火焰温度在线测量进行了研究。这种方法考虑原子在辐射场中受到的影响,以原子特征发射谱线相对强度模型来计算煤粉火焰温度,该模型与Plank定律有着相似的表达形式,因而可以基于Plank定律的一些研究方法来对该方法... 利用光纤光谱仪对煤粉火焰温度在线测量进行了研究。这种方法考虑原子在辐射场中受到的影响,以原子特征发射谱线相对强度模型来计算煤粉火焰温度,该模型与Plank定律有着相似的表达形式,因而可以基于Plank定律的一些研究方法来对该方法进行研究。结果表明:原子特征发射谱线法火焰温度测量和热电偶火焰温度测量是两种不同原理的测量方法,只有当系统满足热平衡条件时,两种方法的测量结果才相同;否则,两种方法测得的火焰温度不能直接进行数值上的比较。煤粉火焰温度测量也不能使用等离子体火焰温度测量的方法。 展开更多

关键词 能源与动力工程 煤粉火焰 原子特征发射谱线 火焰温度测量 光纤光谱仪

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新型等离子体点火燃烧筒研究 被引量：1

12

作者 赵伶玲 赵长遂 +4 位作者 周强泰 李磊 金黄 王培红 吕震中 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1024-1028,共5页

以装有150kW等离子体发生器的某等离子体点火试验燃烧器为例,应用数值模拟的方法对等离子体点火燃烧器的稳燃性能进行了研究,并提出了一种新型的径向/切向进风等离子体点火燃烧筒.研究结果表明,一次风速(风粉气流流速)、等离子体气流的... 以装有150kW等离子体发生器的某等离子体点火试验燃烧器为例,应用数值模拟的方法对等离子体点火燃烧器的稳燃性能进行了研究,并提出了一种新型的径向/切向进风等离子体点火燃烧筒.研究结果表明,一次风速(风粉气流流速)、等离子体气流的穿透区域和煤粉浓度等是影响等离子体点火过程及煤粉着火燃烧的主要因素.径向/切向进风可以在燃烧筒内形成多向回流和旋流,使得风粉气流在燃烧筒内不仅有轴向速度,而且还有径向和切向速度,改变了轴向进风气流运动的单一性,增加了煤粉气流在筒内的停留时间,着火区域扩大,火焰充满度好,有利于燃烧筒内的稳燃. 展开更多

关键词 等离子体点火燃烧器 等离子体燃烧筒 煤粉锅炉 稳燃

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采用超细粉再燃降低300MW W火焰炉燃烧NO排放量 被引量：1

13

作者 朱伟平 卫运钢 《锅炉制造》 2008年第2期44-47,58,共5页

为了研究采用超细粉再燃还原技术对300MWW火焰炉燃烧NO排放量的影响，本文使用Fluent6软件对河北某电厂300MWW火焰炉中的常规燃烧和超细粉再燃的燃烧的NO排放进行了数值模拟，研究表明，超细粉再燃还原技术对降低300MWW火焰炉燃烧NO排... 为了研究采用超细粉再燃还原技术对300MWW火焰炉燃烧NO排放量的影响，本文使用Fluent6软件对河北某电厂300MWW火焰炉中的常规燃烧和超细粉再燃的燃烧的NO排放进行了数值模拟，研究表明，超细粉再燃还原技术对降低300MWW火焰炉燃烧NO排放量有显著效果，降低1／3—1／4左右。 展开更多

关键词 W火焰锅炉 煤粉燃烧 数值计算 NO 超细粉

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燃煤锅炉全炉膛灭火保护逻辑 被引量：2

14

作者 吕春华 《锅炉制造》 2014年第4期23-23,25,共2页

本文根据燃煤锅炉燃烧方式的不同,详细阐述了全炉膛灭火保护的判定条件。

关键词 燃煤锅炉 全炉膛灭火保护 逻辑

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电站煤粉锅炉火焰监测与燃烧诊断优化控制研究

15

作者 常瑞丽 王飞 +4 位作者 黄群星 马增益 蒋旭光 严建华 岑可法 《能源工程》 2006年第4期10-13,共4页

为保证锅炉安全运行,必须进行切实有效的火焰监测和燃烧诊断措施。基于火焰图像处理技术的电站锅炉火焰监测和燃烧诊断优化控制系统,能够实时在线地监视火焰图像,对火焰图像特征进行分析,对炉内温度场进行重建,同时进行燃烧稳定性、经... 为保证锅炉安全运行,必须进行切实有效的火焰监测和燃烧诊断措施。基于火焰图像处理技术的电站锅炉火焰监测和燃烧诊断优化控制系统,能够实时在线地监视火焰图像,对火焰图像特征进行分析,对炉内温度场进行重建,同时进行燃烧稳定性、经济性和清洁性的判断,提出运行建议,并利用炉内辐射能信号响应灵敏、迅速的特点将其作为负荷控制的前馈信号,接入DCS控制逻辑中以提高锅炉的负荷响应能力和抗干扰能力。 展开更多

关键词 热能工程 煤粉锅炉 图像处理 辐射能信号 燃烧诊断 优化控制

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两种煤粉分离器分离效率的数值模拟计算

16

作者 王通 吴家杰 《锅炉制造》 2013年第6期18-20,共3页

作为"W"火焰锅炉的重要设备之一,煤粉分离器的性能直接影响锅炉运行的安全性和整个系统的经济性。本文通过Fluent软件,对两种形式的煤粉分离器进行研究,得出分离效率。

关键词 "W"火焰锅炉 煤粉分离器 数值模拟计算

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峰值波长法快速检测煤粉炉火焰温度的研究 被引量：2

17

作者 杨豪骏 杨斌 +1 位作者 桂欣扬 蔡小舒 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期36-41,共6页

基于维恩位移定律和普朗克定理,提出了根据光纤光谱仪测得的相对火焰辐射光谱快速确定煤粉炉火焰温度的峰值波长法,研究了煤粉炉火焰中辐射率函数对该方法测量温度的影响,并以300 MW和350 MW煤粉炉火焰辐射光谱为基础,给出了适用于电站... 基于维恩位移定律和普朗克定理,提出了根据光纤光谱仪测得的相对火焰辐射光谱快速确定煤粉炉火焰温度的峰值波长法,研究了煤粉炉火焰中辐射率函数对该方法测量温度的影响,并以300 MW和350 MW煤粉炉火焰辐射光谱为基础,给出了适用于电站煤粉炉火焰温度光谱法测量的峰值波长温度测量公式.结果表明:对于煤粉炉火焰这类非灰体温度火焰,利用峰值波长法可以快速得到火焰温度,且最大测量误差小于1.60%. 展开更多

关键词 煤粉炉 峰值波长法 火焰温度 在线检测 辐射率

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29 MW高速煤粉燃烧器稳燃机理 被引量：2

18

作者 陈隆 王乃继 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S02期1069-1076,共8页

煤粉工业锅炉广泛应用于市政热力和工业园区,具有快速启停和调节负荷的优势。为了提高煤粉工业锅炉经济性,降低燃料成本,需要提高煤粉工业锅炉的燃料适应性。高速煤粉燃烧器作为煤粉工业锅炉的核心设备,目前其稳燃性能的研究主要围绕工... 煤粉工业锅炉广泛应用于市政热力和工业园区,具有快速启停和调节负荷的优势。为了提高煤粉工业锅炉经济性,降低燃料成本,需要提高煤粉工业锅炉的燃料适应性。高速煤粉燃烧器作为煤粉工业锅炉的核心设备,目前其稳燃性能的研究主要围绕工业试验开展。以29 MW高速煤粉燃烧器为研究对象,研究其稳燃机理,首先对电站锅炉燃烧器着火热公式进行修正,获得适合于煤粉工业的着火热计算公式,计算7种负荷下的一次风煤粉气流着火热;其次采用数值模拟的方法分析6种工况下回流区变化情况并使用掺混系数分析高速煤粉燃烧器额定负荷燃烧混煤(工况f)时回流区边界上一次风和二次风混合情况;最后分析配置高速煤粉燃烧器的40 t/h蒸汽锅炉使用混煤和神府烟煤燃烧效果。研究结果表明,高速煤粉燃烧器一次风煤粉气流着火热随着负荷的提高而提高,当负荷从35%提高到100%,使用神府烟煤和混煤的着火热分别为450~850 kW和650~1300 kW;高速煤粉燃烧器回流区大小与负荷变化关系不大,高负荷下燃烧器内的稳燃压力大于低负荷,55%和75%负荷时回流区靠近一次风管回流帽;随一次风逆喷距离与一次风管内径比(L/d)增加,工况f回流区边界掺混系数由负值逐渐增加到正值,说明高温烟气能够及时进入回流区,促进一次风气流加热升温,同时在回流区末端烟气流出边界,与二次风汇合,形成滞止区,生成值班火焰;工业试验表明锅炉中低负荷下燃用混煤能够稳定着火并燃烧,当二次风量超过20000 Nm/h时燃烧不稳定,因为值班火焰被冷风逐渐吹灭,燃烧器内稳燃循环被打破。 展开更多

关键词 煤粉工业锅炉 高速煤粉燃烧器 着火热 回流区 掺混系数 值班火焰

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多通道逆喷旋流煤粉燃烧特性及NO_(x)排放试验研究 被引量：8

19

作者 牛芳 刘鹏中 +3 位作者 王鹏涛 王学文 于硕 王乃继 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期142-148,共7页

煤粉燃烧器是煤粉工业锅炉核心技术,也是实现煤炭在工业锅炉领域清洁高效利用的关键。为探究14 MW多通道逆喷旋流煤粉燃烧器的燃烧特性及NO_(x)排放特性,基于热态台架试验及14 MW煤粉工业锅炉工业试验,采用高温热电偶、烟气分析仪、高... 煤粉燃烧器是煤粉工业锅炉核心技术,也是实现煤炭在工业锅炉领域清洁高效利用的关键。为探究14 MW多通道逆喷旋流煤粉燃烧器的燃烧特性及NO_(x)排放特性,基于热态台架试验及14 MW煤粉工业锅炉工业试验,采用高温热电偶、烟气分析仪、高速工业摄像机和飞灰收集装置对预燃室内温度分布、组分浓度分布以及预燃室外火焰形态和尺寸、炉尾NO_(x)排放浓度和飞灰发热量进行测量,定量表征了该燃烧器的燃烧特性、火焰特性及NO_(x)排放特性。试验结果表明:(1)燃烧特性方面,逆向射流、旋转射流及预燃室技术的耦合,在预燃室内初级火焰区创造了高温(>1 200℃)、低氧(<1%)、高质量浓度CO(>50 000 mg/L)和低质量浓度NO_(x)(<300 mg/Nm~3)的强还原区,实现了煤粉在预燃室内的低氮、稳燃。紧贴预燃室壁面的直流外二次风形成了低于440℃的低温区域,其对于降低预燃室壁面温度、壁面高温腐蚀具有重要作用。(2)火焰特性方面,预燃室外燃烧火焰长度约为2 680 mm,火焰直径接近770 mm,火焰发散角为27.97°,火焰形态稳定、色泽明亮且具有一定的旋转刚性。火焰锋面上存在明显的褶皱,表明火焰锋面上的热质交换较为强烈,燃烧强度较为剧烈。(3)NO_(x)排放特性及燃尽特性方面,炉尾NO_(x)初始排放质量浓度为384 mg/Nm^(3)(O_(2)质量分数为9%条件下),再结合SNCR技术可将NO_(x)排放质量浓度降至164 mg/Nm~3(O_(2)质量分数为9%条件下),而此时炉尾飞灰低位发热量仅为540 k J/kg,计算得煤粉燃烧效率约为97.92%,具备低氮、高效的燃烧特性。 展开更多

关键词 工业煤粉锅炉 多通道煤粉燃烧器 燃烧特性 火焰特性 NO_X排放

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我国预燃室旋流煤粉燃烧器研究进展 被引量：7

20

作者 刘鹏中 周建明 +1 位作者 牛芳 王乃继 《煤质技术》 2021年第1期20-26,35,共8页

随着煤炭资源逐渐向集中-分布式能源利用体系方向发展,小规模煤粉工业锅炉系统在能源分布利用中将扮演至关重要的角色,但启停频繁、负荷调节宽泛等实际现状对其快速着火、稳定燃烧提出较高要求,同时燃烧温度低、火焰行程短等特点导致不... 随着煤炭资源逐渐向集中-分布式能源利用体系方向发展,小规模煤粉工业锅炉系统在能源分布利用中将扮演至关重要的角色,但启停频繁、负荷调节宽泛等实际现状对其快速着火、稳定燃烧提出较高要求,同时燃烧温度低、火焰行程短等特点导致不易实现煤粉高效清洁燃烧,预燃室旋流燃烧器作为其核心燃烧装置是组织煤粉气流着火、稳燃低氮的重要基础。对预燃室旋流燃烧器的早期和目前研究应用进行回顾和论述,总结其共性和异性,随后给出未来发展研究趋势,为预燃室旋流燃烧器的设计开发提供启发思路。研究进展汇总表明:早期预燃室旋流燃烧器以一次风、粉旋流为主,多用于电站锅炉,为我国电力事业初期发展做出重要贡献;目前预燃室旋流燃烧器以二次风旋流为主,多用于煤粉工业锅炉,主要分类有钝体、分级、逆喷等结构特点,分别从强化回流、分级燃烧、逆向射流燃烧方面进行研究,具备一定高效低氮燃烧效果,为煤粉工业锅炉快速发展奠定基础;最后针对预燃室旋流燃烧器未来研究趋势提出粗细颗粒分离燃烧、预燃室结构形状、颗粒预燃室内停留时间3个方面研究内容,以促进煤粉工业锅炉强化高效低氮燃烧、拓宽负荷调节范围与提升煤种适用性。 展开更多

关键词 旋流燃烧器 预燃室 工业锅炉 煤粉燃烧 二次风旋流 逆向射流燃烧 粗细分离燃烧 火焰行程 回流区结构

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