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国能南京电力试验研究有限公司烟台龙源电力技术股份有限公司
为有效利用燃机排烟热量,探索了燃煤锅炉与燃机烟气耦合燃烧可行性。根据燃烧学基本理论,详细分析了燃机烟气混入对燃煤锅炉的燃烧理论空气量、烟气量、燃烧器喷口速度等参数的影响,提出了燃机烟气与燃煤锅炉耦合燃烧技术方案。运用全尺寸数值模拟技术,分析了烟气耦合对燃煤锅炉燃烧特性的影响。数值模拟结果表明,烟气耦合后燃煤锅炉火焰切圆直径变大,气流略微刷墙;煤粉气流初始温度增加,挥发份析出提前,煤粉着火提前;燃煤锅炉烟气量增大,锅炉炉膛温度降低,水冷壁吸热量下降;炉膛出口NOx排放浓度由222.1mg/m3升高至229.5mg/m3,焦炭燃尽率由98.91%降低至96.9%。结合数值模拟结果,分析烟气耦合后发电机组能耗得出,虽然机组发电煤耗较耦合前升高2.0g/(kW·h),但燃机烟气的余热利用效率由约80%提升至约93%,折算机组煤耗降低10.98g/(kW·h),全厂能耗降低8.98g/(kW·h),表明燃机烟气与燃煤锅炉耦合燃烧技术方案可行。由于燃机烟气替代了大部分燃煤锅炉二次风量,通过燃煤锅炉空预器的风量大幅降低,造成空预器换热量大幅下降,排烟温度大幅升高,需在空预器后增加余热利用装置。
燃机烟气燃煤锅炉耦合燃烧数值模拟能耗
1 引言
2 研究对象
3 烟气耦合技术路线分析
3.1 燃机烟气引入转向室出口(燃煤锅炉后包墙)
3.2 燃机烟气直接引入炉膛
3.3 燃机烟气混入燃煤锅炉二次风引入炉膛
4 数值模拟工况
5 数学模型及网格划分
6数值模拟计算结果及分析
6.1 数值模型验证
6.2 烟气耦合对锅炉燃烧特性的影响
7结语
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会