【目的】 660 MWの超超臨界四角切円一次再熱ボイラーにおける低負荷時の再熱蒸気温度低下とスクリーン過熱器の局所過熱問題に対し、燃焼器領域に壁式の煙気再循環配置方法を提案し、再熱蒸気温度の協調的向上、スクリーン過熱器の局所過熱抑制、および燃焼安定性の確保を目的とした。 【方法】 数値シミュレーション手法に基づき、定格負荷の40%条件下で当該配置方式の最適化研究を実施した。まず、基準状態および角式と壁式の集中配置による煙気再循環方式の効果を比較分析し、続いて壁式分割配置の実現可能性を検討した。 【結果】 研究結果は以下を示した。角式配置は石炭粉流の着火距離を大幅に延ばし、低負荷時の燃焼安定性に不利である。火側または背火側の壁式集中配置はいずれも高温再熱器の吸熱量を増加させるが、スクリーン過熱器の局所過熱を同時に緩和することは困難である。火側の壁式分割配置は高温再熱器の吸熱効果を著しく強化するが、なおスクリーン過熱器の局所過熱リスクが残る。背火側の壁式分割配置はスクリーン過熱器の過熱リスクを低減するが、再熱器吸熱量の向上効果は限定的である。「火側下部2層＋背火側上部1層」の分割運転方式を採用すると、高温再熱器の吸熱量を18.9%向上させ、スクリーン過熱器の局所過熱問題を効果的に緩和し、燃焼安定性を悪化させない。 【結論】 上記研究結果は、新世代石炭火力発電所ボイラーの広範な負荷範囲における安全で柔軟かつ効率的な運転の設計参考および最適化根拠を提供するものである。

四角切円ボイラー;煙気再循環;再熱蒸気温度;数値シミュレーション;最適化