燃烧器和二次风对超超临界锅炉燃烧特性影响.pdfVIP

第 26卷第 9期 电 力 科 学 与 工 程 Vo1．26．No．9 43 2010年9月 ElectricPowerScienceandEngineering Sep．，2010 燃烧器和二次风对超超临界锅炉燃烧特性影响 高正阳，杜文尧，陈丹峰 (华北电力大学 能源动力与机械工程学院，河北 保定 071003) 摘要：为了研究超超临界锅炉炉 内燃烧特性，采用CFX—TASCFLOW 软件对 1台l000MW 超超临界双 切圆燃烧方式锅炉的流场、温度场和炉内氧量及污染物浓度的变化进行 了数值模拟，得到 了在不同燃烧 器投运方式以及不同的二次风配风方式下锅炉炉内的温度变化和氧量、CO、NO等沿高度方向的浓度变 化。分析表明，燃烧器投运方式会影响炉内温度水平和烟气中c0和NO的浓度，而二次风配风方式主要 对出口处烟气的CO和NO浓度变化有较明显的影响。 关键词：超超临界；燃烧器；二次风；燃烧特性 中图分类号：TK16 文献标识码：A 行具有重要意义 。 0 引 言 对于锅炉炉 内燃烧过程 ，现场实验研究困难 很大，而数值模拟可以详细反映炉内的燃烧过 国家的能源结构决定了在相当长的一段时间 程 m]，所以本文采用 CFX—TASCFLOW 对所选 内火电以燃煤为主的格局。发展洁净煤发电技术 锅炉燃烧过程进行数值模拟，对锅炉在额定负荷 对节约资源、降低排放、保护生态、提高能源利 下不同燃烧器投运方式和不同二次风配风方式下 用效率，具有重大的现实和深远意义。超超临界 的燃烧特性进行了研究。 发电技术作为其主要代表之一，由于蒸汽压力和 蒸汽温度较高，能够大幅度提高循环热效率，降 1 研究对象与计算工况 低发电煤耗。 近年来，1000MW超超临界机组多采用分层 1．1 研究对象 布置的PM型燃烧器和MACT燃烧技术，以降低 本文所研究的锅炉为哈尔滨锅炉有限责任公 NO的排放 ]。PM型燃烧器是在燃烧器内将煤粉 司引进三菱重工业株式会社技术设计的采用 兀型 气流分为浓淡两股气流，浓煤粉气流在上，淡煤 布置、单炉膛、PM型燃烧器和MACT型低NO分 粉气流在下。MACT燃烧技术是一种实现炉 内脱 级送风燃烧系统、反 向双切圆燃烧方式的超超临 氮的技术，其特点是：在主燃烧器区过量空气系 界直流锅炉。炉膛 自下而上分为主燃区、还原区 数为0．8，进行缺氧燃烧 ；在主燃烧器上方布置 和燃尽区，其 中 18．4～30．2m 之间是主燃区， 一 30．2～32．8m之间是还原区，32．8m 以上是燃尽 层火上风 (overflameair，OFA)，OFA风一般 区。炉膛尺寸为 15670X66600X34220 (mm)， 占总风量的15％，其作用是使主燃烧区上方的碳 燃烧器共6层， (自上而下依次为F，E，D，C， 氢等物质被活化。在 OFA风上方布置有辅助风 B，A层)，每层 8只。锅炉的结构示意图见图 1。 (auxiliaryair，AA)，AA风分4层布置，以使主 制粉系统采用配置 6台中速磨煤机的正压直吹式 燃烧器区未燃尽成分进一步燃烧 。 目前国内对 制粉系统，每台磨煤机给布置于一层的8只燃烧 影响此类型锅炉燃烧特性的因素的研究尚浅。以 器供粉，锅炉额定负荷时投运 5层燃烧器，煤种 此为研