劣质煤低负荷稳燃技术数值计算研究及应用

作者

王杜佳杨章宁冉燊铭邓坚李振山
单位

清洁燃烧与烟气净化四川省重点实验室东方电气集团东方锅炉股份有限公司清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室
摘要

电厂煤粉锅炉在深度调峰低负荷运行状况下，燃煤输入热量大幅减小，炉内整体温度下降，导致煤粉燃烧稳定性下降，锅炉易发生灭火，维持燃烧的稳定性难度非常大，如果燃用劣质煤则稳燃难度将进一步增大。为提升对冲燃煤锅炉低负荷运行工况下燃用劣质煤时的稳燃能力，研发一种更加经济高效的超低负荷稳燃技术，运用fluent软件对3种对冲燃煤锅炉低负荷稳燃燃烧器方案进行数值模拟分析研究，对比各方案中燃烧温度、氧量、CO等分布情况。结果表明：采用新型带外置分离式煤粉燃烧器后，整个炉膛内燃烧组织更好、燃烧温度更高，炉膛火焰充满度好，可有效增强煤粉着火和稳燃能力；提升一次风温对低负荷稳燃有利，在低负荷运行工况下，可在燃烧器入口增设一次风加热系统，尽可能提高一次风的运行温度；采用外置式分离技术或提升一次风温度均可减少锅炉侧墙水冷壁附近的CO浓度，使煤粉在主燃烧区域燃烧更充分，进而提高低负荷状态下的燃烧效率。在某600 MW锅炉项目上得到应用，取得了良好的低负荷稳燃效果，为实际工程设计及运行提供借鉴。
关键词

低负荷稳燃锅炉数值模拟劣质煤
基金项目(Foundation)

四川省科技厅资助项目(2021ZYD0101)；
文章目录

0 引言
1 数值模型计算研究
1.1 数学模型
1.2 计算工况
2 结果与分析
2.1 温度场分析
2.2 侧墙CO浓度场分析
2.3 锅炉整体性能分析
3 工程应用
3.1 燃烧设备布置简介
3.2 燃用煤质参数
3.3 外置式分离器挡板调节特性研究
3.4 低负荷稳燃能力试验
4 结论
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