某1000MWe塔式鍋爐低負(fù)荷NOx生成排放特性和煙溫偏差的數(shù)值模擬.pdf

1、塔式鍋爐機(jī)組因具有單機(jī)容量大，煙溫偏差小，換熱器管壁磨損小等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在我國(guó)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但實(shí)際運(yùn)行表明，部分塔式鍋爐仍然存在低負(fù)荷下NOx排放量偏高和一定程度的煙溫偏差問(wèn)題。本文采用數(shù)值模擬的研究方法，對(duì)一臺(tái)1000MWe超超臨界塔式鍋爐低負(fù)荷下的NOx生成與排放特性和煙溫偏差機(jī)理開(kāi)展了詳細(xì)地研究，并通過(guò)燃燒優(yōu)化和改進(jìn)鍋爐煙道結(jié)構(gòu)來(lái)降低鍋爐低負(fù)荷下的NOx排放和煙溫偏差。
　　首先，對(duì)該鍋爐進(jìn)行了完整的幾何建模和細(xì)致的網(wǎng)格

2、劃分，并將數(shù)值模擬與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，模擬結(jié)果與試驗(yàn)測(cè)量值符合較好。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合高中低三個(gè)負(fù)荷的模擬計(jì)算結(jié)果與機(jī)組實(shí)際運(yùn)行參數(shù)，分析了該鍋爐低負(fù)荷下NOx排放濃度偏高的原因，即較高的運(yùn)行氧量和一次風(fēng)煤比大大促進(jìn)了煤粉燃燒初期NOx的生成。
　　其次，通過(guò)適當(dāng)降低周界風(fēng)擋板開(kāi)度降低周界風(fēng)風(fēng)量，從而降低煤粉燃燒初期化學(xué)當(dāng)量比，燃燒初期的溫度、O2濃度及NOx生成速率均相應(yīng)下降，且NOx被還原的速率增加。模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果均顯示

3、700MWe、500MWe下鍋爐出口NOx濃度降低20％左右，且飛灰含碳量沒(méi)有明顯的增加。在此基礎(chǔ)上將周界風(fēng)的擋板開(kāi)度設(shè)置為運(yùn)行負(fù)荷的函數(shù)，從而能夠使其始終維持在一個(gè)合理的水平。運(yùn)行結(jié)果顯示優(yōu)化后的周界風(fēng)控制策略不會(huì)影響鍋爐效率及蒸汽參數(shù)，同時(shí)燃燒器噴口壁面也不會(huì)超溫。
　　最后，采用數(shù)值模擬的方法分析了該鍋爐換熱器結(jié)構(gòu)對(duì)該區(qū)域煙氣的流動(dòng)、溫度及換熱的影響。結(jié)果表明換熱器區(qū)域的煙氣在引風(fēng)機(jī)牽引力的作用下會(huì)向后墻偏斜，而密集的換熱器