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    内容提示： 第 25 卷 第 8 期 2005 年 4 月 中 国 电 机 工 程 学 报 Proceedings of the CSEE Vol.25 No.8 Apr. 2005 ?2005 Chin.Soc.for Elec.Eng. 文章编号： 0258-8013 (2005) 08-0110-06 中图分类号： TK223 文献标识码： A 学科分类号： 470?10 200MW 四角切圆燃烧锅炉改造工况数值模拟 潘 维， 池作和， 斯东波， 阮 涛， 岑可法 （ 浙江大学 热能工程研究所 能源清洁利用 与环境188宝金博页面版部重点实验室, 浙江省 杭州市 310027） NUMERICAL SIMULATION OF COMBUSTION PROCESS IN A 200MW TANGENTIALLY FIRED FURNACE TO STUDY FURNACE RECONS...

    文档格式：PDF | 页数：7 | 浏览次数：34 | 上传日期：2015-03-20 14:32:24 | 文档星级：
    第 25 卷 第 8 期 2005 年 4 月 中 国 电 机 工 程 学 报 Proceedings of the CSEE Vol.25 No.8 Apr. 2005 ©2005 Chin.Soc.for Elec.Eng. 文章编号： 0258-8013 (2005) 08-0110-06 中图分类号： TK223 文献标识码： A 学科分类号： 470⋅10 200MW 四角切圆燃烧锅炉改造工况数值模拟 潘 维， 池作和， 斯东波， 阮 涛， 岑可法 （ 浙江大学 热能工程研究所 能源清洁利用 与环境188宝金博页面版部重点实验室, 浙江省 杭州市 310027） NUMERICAL SIMULATION OF COMBUSTION PROCESS IN A 200MW TANGENTIALLY FIRED FURNACE TO STUDY FURNACE RECONSTRUCTION PAN Wei， CHI Zuo-he， SI Dong-bo， RUAN Tao, CEN Ke-fa (Institute for Thermal Power Engineering， Clear Energy and Environment Engineering Key Laboratory of the Ministry of Education， Zhejiang University， Hangzhou 310027， Zhejiang Province, China)ABSTRACT: Coal reburning is a new technique to reduce nitrogen oxides (NOx) emission. Numerical simulation of combustion process in a 200 MW tangentially fired furnace is performed on CFD (Computational Fluid Dynamics)software platform. Air staging technique is applied in reconstruction project 1 and coal reburning is applied in project 2. Results show that after furnace reconstruction, at 5.26m furnace height, temperature drops to a low lever and so does oxygen concentration but carbon monoxide concentration is the highest. Deoxidization zone is formed. Micronized coal reburning can reduce NOx emission up to 48.9%. Coal burnout ratio reduces after reconstruction that decreases furnace economy. Coal particle movements in furnace are random. Averagely, particles residence time is longer if they are injected from a higher height position. KEY WORDS: Thermal power engineering; Furnace; Reburning; Reconstruction; Numerical Simulation 摘要： 煤粉再燃是降低NOx排放的一项新技术。 利用CFD软件平台， 采用数值模拟方法对某电厂 200MW四角切圆燃烧锅炉改造前后炉内燃烧状况进行研究。 改造方案 1 采用空气分级， 方案 2 在 1 基础上， 增加细粉再燃。 计算结果表明：改造后在最上面一层一次风喷口的高度区域， 温度骤然下降， 而 CO浓度很高， 形成一个相对低氧， 低温的还原性气氛区域。 再燃降低NOx 48.9％左右。 改造后煤粉燃尽率下降且燃尽所需时间也增加， 降低了电厂的经济性。 煤粉颗粒在炉内运动具有很大随机性， 停留时间差异很大。 平均而言，煤粉喷入高度越高， 停留时间也越短。 基金项目： 国家 863 专项经费项目（2002AA527053） ;国家重点基础研究发展规划项目（G1999022204-3）。 The National High Technology Research and Development of China(863 Programme)( 2002AA527053). Project Supported by Foundation of the National Programme for Priority Basic Research’s Development of China(G1999022204-3). 关键词： 热能动力工程； 锅炉； 再燃； 改造； 数值计算 1 引言 煤在燃烧过程中产生大量的污染物NOx、 SO2、CO2以及粉尘等， 造成严重的环境污染。 特别是氮氧化物， 从 19 世纪 50 年代， 大气中NOx的含量至少增加了 3 倍。 随着环境保护要求不断提高， 对电厂NOx排放控制日益严格。 各种降低NOx排放技术也随之发展起来， 例如低NOx燃烧器， 空气分级，燃 料 再 燃 以 及 烟 气 净 化 技 术 等 。 燃 料 再 燃（Reburning） 即燃料分级燃烧是一种新型的低NOx燃烧技术， 被认为是诸多降低NOx排放的方法中最具有发展潜力的。 该技术造价低， 易于实现， 且脱硝效率较高。 再燃技术在我国电厂中还没有真正实施。 本文针对国内某电厂 200MW四角切圆燃烧锅炉， 提出两种改造方案， 并利用CFD 软件平台对锅炉改造前后燃烧状况进行数值模拟研究[1-2]， 为实施再燃技术提供依据。 2 研究对象 某电厂 200MW四角切圆燃烧锅炉系东方锅炉厂生产的DG670/140-8 型超高压， 中间再热， 自然循环煤粉炉。 1 号角和 3 号角形成对冲， 2 号和 4号在炉膛中心形成直径为φ 736mm的切圆。 改造前整组燃烧器分为 4 层一次风喷口， 6 层二次风喷口和 1 层三次风喷口， 一次风和二次风间隔布置， 如图 1 所 示 。 炉 膛 横 界 面 为 尺 寸 为 11920mm× 10880mm。 各个喷口进风边界条件如表 1 所示。 为

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