13第十三章-电站锅炉燃烧优化研究PPT课件
高压电站锅炉的燃烧过程模拟与优化

高压电站锅炉的燃烧过程模拟与优化在高压电站中,锅炉是一种关键设备,负责将煤炭等燃料转化为热能,进而产生高压蒸汽以驱动汽轮机发电。
锅炉的燃烧过程是锅炉性能和安全运行的关键因素。
为了提高锅炉的燃烧效率和减少环境污染,模拟和优化燃烧过程成为了一个重要的研究方向。
燃烧过程模拟包括对煤炭燃烧的物理和化学反应进行建模和仿真。
通过模拟燃烧过程,可以获得锅炉内部各个区域的温度、氧气和燃料分布等关键参数,从而分析燃烧效率和污染物生成的情况。
目前,常用的燃烧过程模拟方法包括计算流体力学(CFD)模拟和化学动力学模拟。
CFD模拟是一种基于计算流体力学的方法,可以通过求解流体力学方程组来模拟锅炉内部流动和燃烧过程。
CFD模拟可考虑锅炉内部的燃料、空气、烟气等多相流动,逐个网格分析焦炭燃烧、燃气喷射、氧化反应等复杂的非稳态以及传质、传热等多种反应和运动。
CFD模拟可以提供详细的温度、浓度和速度场分布,为优化锅炉设计和操作提供依据。
化学动力学模拟则是建立在燃烧化学反应机理的基础上,通过求解一系列复杂的化学反应动力学方程来模拟燃烧过程。
化学动力学模拟可以考虑不同燃烧条件下,燃料氧化和燃烧反应的速率、生成物的种类和浓度等影响因素。
通过化学动力学模拟,可以预测燃料氧化和燃烧反应的过程和产物,从而帮助优化锅炉燃烧控制策略。
优化燃烧过程旨在通过调整燃料供应、空气调节和燃烧控制等操作参数,提高锅炉燃烧效率和降低污染物排放。
优化方法可以通过改变燃烧器结构、调整燃烧器风门开度、优化燃烧燃料和空气配比等手段来实现。
优化燃烧过程可以减少燃料消耗和二氧化碳排放,同时降低氮氧化物和颗粒物等污染物的生成。
一个典型的优化燃烧过程包括以下几个步骤:首先,建立锅炉燃烧过程的数学模型,包括温度、浓度和速度场等关键参数。
然后,通过实时监测和数据采集系统获得实际运行数据,与模型进行对比和验证。
接下来,通过优化算法寻找最优的燃烧控制策略和操作参数。
最后,将优化结果应用于实际锅炉系统,并进行实时监测和反馈控制。
锅炉PPT课件(2024)

优化燃烧器设计、改善燃料与空气的混合、加强燃烧调整 等。
提高燃烧效率的效 益
降低燃料消耗,减少污染物排放。
06
锅炉维护与保养知识
日常维护内容及方法
清洁锅炉外壳及附属设备 ,保持整洁。
定期排污,清理水垢和杂 质。
检查锅炉水位、压力、温 度等参数是否正常。
检查燃烧器、鼓风机、水 泵等运转是否正常。
锅炉PPT课件
contents
目录
• 锅炉基本概念与原理 • 锅炉结构与主要部件 • 锅炉运行与操作管理 • 锅炉安全管理与法规要求 • 锅炉节能技术与措施 • 锅炉维护与保养知识
01
锅炉基本概念与原理
锅炉定义及作用
锅炉定义
锅炉是一种能量转换设备,向锅 炉输入的能量有燃料中的化学能 、电能,锅炉输出具有一定热能 的蒸汽、高温水或有机热载体。
排烟系统
将烟气排出炉膛,减少 对环境的污染。
自动控制系统
对锅炉运行进行自动控 制,提高运行效率和安
全性。
03
锅炉运行与操作管理
点火启动过程
检查锅炉本体及附件
确保锅炉处于完好状态,各附 件如安全阀、水位计、压力表
等齐全、准确。
准备点火材料
根据锅炉型号和燃料类型,准 备相应的点火材料,如木材、 纸张、燃油等。
控制燃烧工况
根据负荷变化和燃烧情况,及时调整送风量 、燃料量和炉排速度,保持燃烧稳定。
排污操作
定期进行排污操作,以排除锅水中的杂质和 泥渣,保持受热面清洁。
停炉操作及注意事项
停炉前准备
停炉操作
在停炉前应进行全面检查,了解锅炉运行 状况,准备好停炉所需工具和材料。
按照操作规程进行停炉操作,逐渐减少燃 料量和送风量,使锅炉逐渐降温降压。
锅炉的基本知识PPT课件

第
一 章
火筒锅炉
火管锅炉
水火管锅炉
锅 炉
的
基
本 知
识
17
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第 #水火管锅炉优点:
一 章
— 结构简单,维修方便;
锅 — 工质容积大,对负荷变动适应性好;
炉 的
— 对水质要求比较低。
基
本 知
#水火管锅炉缺点:
识 ― 受热面积、容量小;
― 工作压力、热效率低;
― 容积、金属耗量大及强度差。
速发展? 9) 自然循环锅炉的工作原理是什么
3、拓展题目
1)电站锅炉运行中的危险性分析
2)从锅炉演变和发展所得到的启示
3)锅炉的现实与潜在应用探索
29
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感谢您的观看!
30
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一 章
• 锅 特点:高温、受压部件
锅 炉• 锅作用:的 基--工质加热、汽化;
本 --蓄热的工质储存;
知 识
--工质的循环流动;
--工质的锅内净化。
•锅组成: 气包(锅筒)、集箱(联箱) 和管路系统(上升管与下降管)
4
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• 辅助受热面--预热或进一步加热介质的受热面。
第
一 章
• 辅助受热面组成:
炉
的 --铸铁锅炉
基
本 2)布置分类
知 识
--D型;Π型;
-- A型;O型;T型;L型;U型;
--塔型;箱型等
23
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8、其他分类
第 一 章
1)通风 --自然通风;强制通风(送风、引风和平衡通风).
锅 炉 的
2)燃烧压力 --负压燃烧锅炉;微正压燃烧锅炉;增压燃烧锅炉.
锅炉燃烧设备 教学PPT课件

第四节 链条炉排
一、链条炉排的结构 链条炉排的外形好像皮带运输机,链条炉排的种类很多,按其结构型式
一般可分链带式、横梁式和鳞片式三种。 1、链带式炉排 链带式炉排属于轻型炉排,炉排片分为主动炉排片和从动炉排片两种,
主动炉排片担负传递整个炉排运动的拉力,因此其厚度比从动炉排片厚,由可锻 铸铁制成。直接与前轴上的三个链轮相啮合。从动炉排片,由于不承受拉力,可 由强度低的普通灰口铸铁制成。
4、大快轻型链带式炉排 大块轻型链带式链条炉排是目前国内出现的一种新型炉排。 其主要特点是:
(1)工作可靠。 (2)重量轻。 (3)便于装卸。 (4)漏煤少。
二、链条炉排的燃烧特点 链条炉排的着火条件较差。煤的着火主要依靠炉膛火焰和拱的辐射热,因
而上面的煤先着火,然后逐步向下并且由后向前燃烧。 1、炉拱 炉墙向炉膛内突出的部分称为炉拱。炉拱的主要作用是储蓄热量,调整燃
第五节 倾斜往复炉排
一、倾斜往复炉排的结构 倾斜往复炉排有两种,一种是较普遍的一般倾斜往复炉排,另一种是最近
几年发展起来的水冷往复炉排。 一般倾斜式往复炉排主要由固定炉排片、活动炉排片、传动机构和往复机
构等部分组成。 倾斜往复炉排炉和链条炉一样,为使煤顺利着火和加强炉内气体混合,也
需要布置炉拱。 二、倾斜往复炉排炉的燃烧特点 倾斜往复炉排炉的燃烧情况与链条炉相似,也采用分段送风和适当加入二
(3)筒式球磨机 筒式球磨机一般简称为球磨机,其结构主要由筒壳、钢球、电动机和减带
机构组成。 筒式球磨机的优点是,补充钢球不用停机,运动可靠,维护检修方便,使
用寿命长。缺点是,运转时噪单大,制粉系统复杂。 2、制粉系统 球磨机的制粉系统有储仓式和直吹式两种。 (1)储仓式制粉系统 (2)直吹式制粉系统 二、喷燃器及其布置形式 1、喷燃器的结构 喷燃器的作用是将制粉系统送来的煤粉和空气喷入炉膛,并使它们得到良
1000MW锅炉燃烧优化与控制课件

0.4
煤粉浓度 (kg/kg)
现场应用:广东沙角C电厂660MW锅炉
浓度在线监测系统探头现场安装实景
耐磨发射接收天线
德国进口的等速取样标定设备
2号角实测电压(伏特)
3.0 2.8 2.6 2.4 2.2 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8
14:55:59 15:00:59 15:05:59 15:10:59 15:15:59 15:20:59
➢ 可以使用计算公式 对两个区域(分别 标记为Y负方向和Y 正方)向的扭转残 余分别进行计算
折焰角下截面三维立体矢量分布图
数值模拟结果总结
➢ 采用单炉膛双切圆燃烧方式时,炉内形成两个旋向相反且 无相互干扰的切圆燃烧区域,温度、速度和组分场分布也 呈现出左右对称的特点。既保留了单切圆燃烧方式高燃烧 效率等优点,同时还能获得均匀的炉内空气动力场和热负 荷分配,降低炉膛顶部区域的烟速和烟温偏差
➢ 进入SOFA喷口区域,氧量得 以充分补充,图中曲线出现 陡升过程。之后随着燃尽过 程的进行,氧量重新开始回 落
➢ NO和前面显示的O2的浓 度变
化曲线形状十分接 近,说明 NO 的生成和O2 含量密切相关
➢ 由于欠氧燃烧,主燃区的NO 提升,
(%)
(%)
(%)
工况1
5
22
5.6
41.2
31.1
工况2
3
22
5.6
53.7
18.7
两个工况的区别在于SOFA投用层数的改变,入炉总风量和给 煤量保持不变,工况2中减少的SOFA风量平摊到主燃区的各层 二次风喷嘴。
锅炉炉内燃烧、NOx生成的数值模拟方法
1 炉内湍流流动的数值模拟方法
电站锅炉系统结构课件.ppt

⑤ 省煤器:提高锅炉效率,降低锅炉 的排烟温度,节约燃料
7
“炉”
即燃烧系统,其任务是使燃料在其内部快 速、稳定、完全地燃烧,放出热量,产生 高温火焰和烟气。
燃烧系统主要由炉膛、燃烧器、空气预热 器和烟道等组成。
主要由汽包(锅筒)、下降管、联箱、水 冷壁、省煤器、过热器、再热器和连接管 道等组成。
主要由受热面组成。
2024年11月22日
6
2024年11月22日
锅内设备
① 汽包:存放工质和产生合格要求的 饱和蒸汽
② 水冷壁:位于炉膛的四壁,吸收辐 射热,使水受热蒸发,保护炉墙。
③ 过热器.:加热饱和蒸汽至过热蒸汽, 供给高压缸
2024年11月22日
54
通风方式
①自然通风 在烟囱高度范围内,冷、热气流的密度差产生的自生
吸力,称为自然通风。烟囱越高则通风能力越大。只 适用于流动阻力很小的小容量锅炉 ②强制通风 采用专门的通风机械来实现强制通风,强制通风有负 压通风、正压通风和平衡通风三种形式。 平衡通风是电站锅炉中应用最广泛的一种通风方式
9
锅炉的辅助设备
2024年11月22日
➢ 给水设备:包括给水泵、管道阀门等 ➢ 通风设备:送风机、引风机、烟风道、
烟囱等 ➢ 制粉设备:原煤仓、给煤机、磨煤机、
粗粉分离器、细粉分离器和排粉风机 ➢ 除尘设备:分离除去烟气中的飞灰颗粒,
减轻飞灰对环境的污染和对引风机的磨 损。 ➢ 除灰设备:除去锅炉底部的大渣和除尘 器分离下来的细灰
水冷壁折烟角 水冷壁集箱
15
水冷壁磨损
2024年11月22日
锅炉的燃烧调整64页PPT

谢谢!
64
•
46、寓形宇内复几时,曷不委心任去 留。
•
47、采菊东篱下,悠然见南山。
•
48、啸傲东轩下,聊复得此生。
•
49、勤0、环堵萧然,不蔽风日;短褐穿结 ,箪瓢 屡空, 晏如也 。
锅炉的燃烧调整
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
锅炉的燃烧调整PPT共64页

39、没有不老的誓言,没有不变的承 诺,踏 上旅途 ,义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人, 决不会 坚韧勤 勉。
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做,明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生,以及整个命运 的,只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
锅炉的燃烧调整
36、“不可能”这个字(法语是一个字 ),只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气,不要看破要突 破,不 要嫉妒 要欣赏 ,不要 托延要 积极, 不要心 动要行 动。 38、勤奋,机会,乐观是成功的三要 素。(注 意:传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素,但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出,乐 观是成 功的第 三要素 。
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Neural Optimization Control Intelligent system )燃烧优化技术都已经比较成熟。
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2
国内西安热工研究院研究出了锅炉燃烧优 化指导系统、清华大学开发了OCP3系统、 东南大学开发了BCOS-2000/2.0系统、浙江 大学开发了基于Internet/Intranet的燃烧优 化指导系统等。
第一节 燃烧优化的发展过程
自二十世纪七十年代石油危机之后,燃煤 机组得以迅速发展。
二十世纪八十年代,引进技术消化吸收。
二十世纪九十年代,浓淡燃烧器。
九十年代中期和末期,检测技术,电子信 息技术、人工智能技术的发展。
经济、安全、环保三者并举的时期。
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1
美国Ultramax公司的Ultramax燃烧优化技 术、Pegasus公司的Power Pefecter燃烧优化 技术、NeuSIGHT燃烧优化技术、艾默生公 司的Smart process燃烧优化技术、Neuco公 司的Combustionopt燃烧优化技术和英国 Powergen公司的GNOCIS PLUS(Generic
1、测试方法 2、试验结果分析
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第三节 锅炉燃烧优化控制研究
一、燃烧优化控制的意义
设计参数和锅炉机组本身的整体特性之间 存在部分偏差;
燃烧调整优化试验时间间隔较长; 入炉煤质变化频繁; 运行人员的运行水平客观上存在差异。
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二、燃烧优化控制系统原理
燃烧特 性模型
燃烧优 化控制
策略
燃烧优 化数据
(2)基于控制技术和人工智能技术发展的锅 炉燃烧优化技术;
(3)基于检测技术的燃烧优化研究;
(4)基于燃烧设备层面的设计与改造研究;
(5)基于燃烧理论建模技术的研究-数值模
拟。
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5
第二节 燃烧优化调整试验研究
燃烧优化调整试验指新机组投产或大修后 的锅炉,以及燃料、燃烧设备、炉膛结构 等有较大变动时,为了解和掌握设备性能 ,确定最经济、最合理的运行方式和参数 而进行的一系列测量、试验、计算和分析 工作。
库
数字通信
数字通信 或4-20mA
燃烧优化控制系统
DCS
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一次风率 烟气氧量 总风煤比 磨煤机出口温度
燃烧器负荷分配 二次风量分配
煤质 负荷
锅炉效率
锅炉燃烧 特性模型
烟气排放
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- 原氧量设定
+ +
氧量反馈
PID
锅炉
氧量设定补偿值
0
来自燃烧优化控制系统 的氧量补偿值
安全逻辑 检查
数据安 全检查
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6
一、燃烧优化调整试验内容 1、锅炉负荷特性试验
(1)锅炉最大负荷试验 (2)锅炉最低不投油稳燃负荷试验 (3)锅炉经济负荷试验
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7
2、一次风粉均匀性调整 3、最佳过量空气系数调整 4、配风方式调整 5、煤粉经济细度调整 6、燃烧器运行方式调整 7、混配煤试验 8、制粉系统优化试验
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8
二、锅炉燃烧优化调整试验研究
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3
清华大学OCP3系统采用神经网络模型和非 线性寻优技术,指导锅炉燃烧调整,并且 采用了模型自修正技术,以实现锅炉燃烧 优化的闭环控制,采用系统后可以提高锅 炉燃烧效率0.5%~1.0%,减少NOx排放 10%~20%。
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燃烧优化研究包括以下五个方面的内容:
(1)基于燃烧优化调整试验的研究;