600MW煤粉锅炉低NO_x空气分级燃烧数值模拟分析.pdf

第 3 6卷 第 l 2期 2 0 1 4年 l 2月 华 电 技 术 Hu a d i a n Te c h n o l o g y V0 l _ 3 6 No 1 2 Dg o 2 0l 4 6 0 0 MW 煤粉锅炉低 N O 空气 分级燃烧 数值模 拟分 析 郭效利 ， 朱杨杨 ( 华 电重工股 份有 限公 司 ， 北京1 0 0 1 6 0 ) 摘要： 以某电厂 1台6 0 0MW 四角切圆燃烧锅炉为研究对象 ， 采用数值模拟方法 ， 在额定工况下对燃烧器传统布置方 案、 分离燃尽风喷口高度以及分离燃尽风率大小对 N O 排放质量浓度的影响进行分析， 并着重研究不同方案下炉内速 度分布、 温度分布、 组分分布及 N O 质量浓度分布的变化情况。计算结果表明： 采用空气分级燃烧技术， 炉内气流充满 度好 ， 炉内温度分布和组分分布均得到了较好的改善； 合理布置燃尽风可有效降低 N O 排放质量浓度。 关键词 ： 煤粉锅炉； 空气分级燃烧； 四角切圆； N O 排放 ； 数值模拟 中图分类号： T K 2 2 4 1 1 文献标志码： A 文章编号： 1 6 7 41 9 5 1 ( 2 0 1 4 ) 1 2 0 0 5 4 0 5 0 引言 G B 1 3 2 2 3 -2 0 1 1 火 电厂 大气 污 染 物排 放 标 准 严格规定 了现有火 电机组 N O 排放限值 J ， 采 取有效措 施降低 N O 排放 质量浓 度 已迫在 眉睫。 燃煤锅炉机组 降低 N O 排放质量 浓度 的燃烧技术 主要包括空气分级燃烧技术 、 燃料分级燃烧技术 、 低 氮燃烧器技术和烟气再循环技术等 j 。 目前 ， 空气分级燃烧技术作为一种低氮燃烧技 术 已经在近几年投产的 6 0 0 MW 等级 以上锅炉机组 上得到了应用 J 。本文采用数值模拟方法 ， 研究炉 内速度分布、 温度分布 、 组分分布及 N O 质量浓度 分布变化对 N O 排放质量浓度的影 响。 1 研究对象 以某 电厂 1台 6 0 0 MW 四角切圆燃烧锅炉机组 为研究对象 ， 锅炉采用单炉膛 、 平衡通风、 一次中间再 热、 固态排渣、 全悬吊结构 形布置， 中速磨煤机、 正 压直吹式制粉系统 ， 主燃区为 四角布置、 切向燃烧 、 摆 动式燃烧器， 分离燃尽风采用墙式布置方式 ， 并配备 7台 H P 1 2 0 3型中速磨煤机 ， 一次风喷口由下至上共 7 层 ， 主燃区二次风喷 口布置 9层 ， 紧凑燃尽风 ( C C O 一 至顶棚尺寸为 6 5 9 5 0 m l n ， 炉膛结构如图 1所示。锅 炉设计煤种煤质特性分析见表 1 ， 表 1中 D T为变形 温度 ， s T为软化温度 ， F T为流动温度。 图 1 炉膛结构简 图 原燃烧器布置方案与 3种改造方案的具体内容 F A) 喷口布置在紧挨主燃烧器顶层上方， 分离燃尽风 如下。 ( S O F A) 喷 口布置在 C C O F A上方间隔一段距离。炉 ( 1 ) 原方案 ： 燃烧器喷 口采用传统布置方式。 膛横截面尺寸为 1 7 6 4 0m m1 9 8 2 4 r l l r tcl ， 冷灰斗底端 ( 2 ) 改 造 方 案 1 ： 在 原 方 案 的 基 础 上 ， 布 置 表 1 设计煤种煤质特性分析 收稿 日期 ： 2 0 1 4 0 61 9 ； 修回 日期 ： 2 0 1 41 0 0 4