600MW FW型鍋爐燃燒改造優(yōu)化的數值模擬.pdf

1、日益嚴重的環(huán)境空氣污染對我國民眾的健康生活已經造成了嚴重的威脅，火力發(fā)電一直是眾矢之的，所以節(jié)能減排是大勢所趨。對火電機組進行高效燃燒、低氮排放的改造是近幾年的熱點。為了節(jié)省試驗成本和時間，利用CFD軟件對煤粉鍋爐燃燒進行模擬優(yōu)化是當今課題研究的一個重要方法，本文就是在試驗的基礎上對某電站的600MW級的W火焰鍋爐進行模擬，分析研究爐內燃燒以及污染物的生成特性，具有重要的工程實踐意義。
　　W火焰鍋爐主要用于燃燒低反應能力的無煙煤

2、和貧煤，低反應性煤的主要特點就是揮發(fā)分很低，一般低于10％，燃燒特點是著火困難，燃燒穩(wěn)定性差，燃盡時間長，NOx生成量大，因此，尋求既可以保證煤粉穩(wěn)燃又能減少NOx排放量的措施是十分必要的。本文利用CFD軟件對W火焰鍋爐內部的燃燒進行數值模擬，對不同燃燒工況的溫度場、氧量場以及NOx生成特性進行分析對比，旨在比較各種方案的優(yōu)劣，以期找到既能減少NOx排放又可以實現煤粉穩(wěn)定高效燃燒的方法。
　　首先，本文討論了燃盡風噴口高度對爐內燃

3、燒產生的影響。布置燃盡風噴口在四角切圓鍋爐和旋流對沖燃煤鍋爐中應用比較廣泛，但是在W火焰鍋爐應用比較少。本次模擬中，燃盡風噴口布置在爐膛的前后墻，而且前后墻噴口以交錯的形式布置，以增加擾動強度。燃盡風噴口高度設置四個布置方案，每個方案僅燃盡風噴口高度提高一米，其他條件不變。由模擬結果可知，隨著燃盡風噴口高度的增加，上爐膛的水平截面平均溫度和氧量在增加，NOx排放量在減少。在該章節(jié)的模擬中，發(fā)現噴口最低的燃盡風對拱下的回流區(qū)是有利的。

4、r>　　其次，本文討論了燃盡風風率對爐內燃燒產生的影響?？諝夥旨壍闹饕枷胧侵魅紵齾^(qū)的煤粉在過量空氣系數小于1的還原性氣氛中生成的NOx量會較少，燃盡風風率越大空氣分級程度也越大，產生的NOx也就越少;但是燃盡風風率越大，機械未完全燃燒損失也就越大，而且有可能會使大屏過熱器超溫，所以需要尋找一個最佳燃盡風率。由模擬結果可知，燃盡風風率越大，上爐膛水平截面平均溫度越高，NOx排放量越少。燃盡風風率率在20％時就可以穿透高溫煙氣到達爐膛中央

5、，有助于未燃盡碳的燃燒。
　　本文還模擬了一種綜合改進工況，就是將A、D風關閉，E風風量減半，將這些被減少的風量由燃盡風噴口送入爐膛，以達到既可以優(yōu)化煤粉氣流著火燃燒又可以降低NOx排放的目的。由模擬結果可知，關閉A、D風后，煤粉氣流周圍的高溫煙氣不再有冷二次風混入，其溫度水平得到提高，煤粉氣流周圍回流區(qū)的煙氣溫度有明顯的提升，揮發(fā)分也得到提前燃燒，這有助于煤粉吸熱著火，而且，燃盡風的設置降低了NOx的排放。
　　對以上模擬