应对煤炭变化：300MW机组煤粉燃烧器改造与优化研究

本文主要探讨了300MW机组煤粉燃烧器的改造与研究，针对煤炭供应日益紧张且煤质易变的情况，作者郭仁宁、杨柳和马健对铁岭发电厂4号锅炉的燃烧器进行了改造，目标是降低煤质变化对锅炉运行和燃烧效率的负面影响，以实现锅炉的高效、稳定运行。研究对象是哈尔滨锅炉厂引进的美国CE公司生产的HG-1021/18.2-YM4型锅炉，其燃烧器采用WR型浓淡分离宽调节比煤粉燃烧器。 WR燃烧器结构包括缩放通道、水平浓淡分离隔板和摆动喷嘴，利用渐缩管段加速一次风粉气流，避免煤粉沉积，并提高煤粉在喷嘴出口的浓度，有助于煤粉着火。然而，随着煤价上涨和煤质变化，原有的燃烧器在低负荷运行时的稳燃性能受到了挑战。为了应对这些问题，作者团队进行了以下改造： 1. 改造前的问题： - 面对煤质变化和煤价上升，原有燃烧器的稳燃效果可能减弱，影响锅炉的经济性。 - 低负荷时煤粉平均浓度较低，燃烧方式可能不再适应新的运行条件。 2. 改造措施： - 文章未详述具体的改造技术，但可能涉及燃烧器设计优化，如撞击块的调整、浓淡分离比的重新设定，或者开发可调浓度系统来适应不同煤质。 - 利用FLUENT软件进行数值模拟，采用容积法离散基本方程和simple算法进行气相与颗粒相的耦合计算，确保模拟精度和燃烧过程的准确性。 - 非结构化网格划分技术的应用，能够处理燃烧器复杂结构下的流体力学问题。 3. 关键技术： - 撞击块的设计：可能通过改进撞击块形状或位置来改善煤粉的分布和燃烧效率。 - 浓淡分离比：可能根据实际运行工况动态调整，以适应不同煤质的燃烧需求。 - 可调浓度：燃烧器可能配备能够调整煤粉浓度的系统，以保持稳定的燃烧效果。 - simple算法：用于简化计算，提高计算效率，同时保证燃烧器气相和颗粒相的协同工作。 4. 结论与展望： - 改造后的燃烧器将有望提高锅炉在煤质变化和低负荷条件下的燃烧稳定性，从而降低运行成本并延长设备寿命。 - 这项研究为其他类似发电厂在面对煤质不确定性时优化燃烧器设计提供了参考。 本文通过对铁岭发电厂4号锅炉燃烧器的改造研究，探讨了如何通过技术手段适应煤炭资源变化，提升锅炉的运行效率和适应性，对于煤炭工业的可持续发展具有实际意义。