燃生物质破碎料工业锅炉运行与应用

针对生物质破碎料成分杂乱、水分和热值不稳、碱金属含量高及燃烧过程易结焦积灰等特点,通过对燃生物质破碎料工业锅炉的开发,对运行提出基于生物质燃料、螺旋给料设备、一二次风及锅炉积灰清理要求的运行优化对策。锅炉运行时,燃烧室、炉膛出口及各级受热面的温度和压力数据良好,运行负荷和氧含量达到设计要求。其运行结果表明:锅炉易于调节、运行稳定及经济性好。

1000 MW燃煤锅炉掺烧生物质的数值模拟

生物质能是循环可再生能源,能实现可持续发展。为了节约煤炭资源,探究将生物质能利用于燃煤电站锅炉,研究生物质与煤混燃的可行性。以某电厂1000 MW超超临界旋流对冲锅炉为研究对象,运用Gambit软件搭建模型,导入Fluent软件,研究纯燃煤工况以及生物质掺烧比为20%的混燃工况,其中混燃工况包含生物质从不同喷口位置喷入的5种工况。通过分析各工况时炉膛的速度场、温度场、烟气组分和污染物NOx的变化趋势,确定出最佳的燃烧工况。结果显示:相比于纯燃煤工况,混燃时降低了炉膛内最高温度、提高了炉膛出口温度、降低了炉膛出口的O_(2)浓度、减少了NO的排放量、促进了燃料的燃烧。各混燃工况相比较,在不改变锅炉结构情况下,从最上层燃烧器喷入生物质时降低污染物NO的排放最明显。

煤粉耦合生物质气协同降低NO_(x)和CO_(2)的排放技术

针对我国提出的“双碳”目标,以某350MW煤粉/生物质气混烧锅炉为研究对象,数值模拟了生物质气的掺烧比和空气分级技术对炉内温度、NO_(x)和CO_(2)的生成量及煤粉的燃尽特性的影响。结果表明:增加生物质气的掺烧量和空气分级技术均会降低主燃烧器区的温度,温度由1539K降至1266K,炉内火焰中心上移。由于炉内还原气氛介质增加、主燃烧器区温度降低、生物质气中N_(2)的占比多及CO_(2)占比少的综合因素,煤粉/生物质气混烧联合空气分级技术能协同降低NO_(x)和CO_(2)的排放量,NO_(x)排放量由345μL/L降至88μL/L,CO_(2)排放量由22.90%降至10.67%。但煤粉混烧生物质气会减少煤粉颗粒在炉内的停留时间,建议通过增大炉膛高度、减小煤粉颗粒的粒径、将生物质气预处理到较高温度等方法提高煤粉的燃尽率。该研究结果可为煤粉/生物质气混烧锅炉的低氮和低碳运行提供技术支持。

风积沙路基压实度工艺改进研究

在荒漠地区采用风积沙做地基填筑是一种新的道路建设技术,而风积沙路基础的压实度测量是目前工程建设中的一个难题,由于风积沙的粒径分布较大,在探测过程中容易出现扰动,从而影响路面的原始状态及压实度检测的准确性。因此,该文研究并改进了风积沙路基压实度工艺。根据施工路段的工程概况,改进风积沙路基压实工艺,利用水平分层法填筑及振动压路机碾压对路面进行压实,最后采用灌砂法对风积沙路基压实度进行测量。风积沙路基压实度工艺的改善既能稳定路基,又能增强路面强度,可以充分利用当地资源、保护生态环境、加快公路建设,尤其在公路建设中创造经济效益和社会效益。

掺烧高炉煤气对锅炉传热特性影响的研究

为了提高某300 MW电站中高炉煤气的掺烧比例,在混合燃料燃烧的热力计算方法的基础上,分别计算了不同煤种在不同高炉煤气掺烧比例时对理论燃烧温度、炉膛出口烟温、飞灰浓度、排烟温度、锅炉效率等方面的影响。计算结果表明,随着高炉煤气掺烧比例的增加,锅炉效率下降,排烟温度升高。当燃烧煤种1高炉煤气掺烧比例为20%时,排烟温度升高38℃,锅炉效率下降2.76%;当燃烧高灰份的煤种2高炉煤气掺烧比例为20%时,排烟温度升高45℃,锅炉效率下降3.49%。

生物质直燃循环流化床发电锅炉设计准则和运行分析

介绍了纯燃生物质的循环流化床锅炉与燃煤锅炉的差别和存在的问题以及自主研发的生物质直燃循环流化床锅炉的设计特点和设计准则。采用该设计准则设计的第1台75 t/h次高温次高压生物质直燃循环流化床发电锅炉,已于2010年3月在浙江长广生物质电厂投入运行,运行结果表明,锅炉稳定性好,各项性能指标均达到设计要求。

秸秆成型燃料双胆反烧炉的设计

根据秸秆成型燃料的单颗粒燃烧试验,分析了秸秆成型燃料的燃烧速度、燃烧机理和燃烧动力学特性,总结了秸秆成型燃料的燃烧规律,并根据秸秆成型燃料燃烧特性,研制出适合于生物质秸秆成型燃料燃烧的双胆反烧锅炉.该锅炉采用双层炉排反烧结构,可使成型燃料连续稳定燃烧,同时基本上解决了秸秆燃烧的结渣、飘尘问题.试验结果表明:该锅炉燃烧效率高达99.23%～91.75%,而且烟气中的烟尘含量,氮氧化物及二氧化硫含量远低于国家锅炉的污染物排放标准要求.

模糊数学在评价锅炉混煤方案中的应用

介绍了模糊数学中的2种多目标决策法.以沙角C电厂燃用的2种煤混配而成的4种混煤方案为实例,说明了该方法在评价燃煤电站锅炉可能使用的混煤方案中的应用,同时阐述了选取指标因素及其权重的方法.经实例验证表明:多目标决策法能充分考虑各方面的因素,并根据各因素的重要程度对最佳混煤方案作出选择,是一种合理可靠的方法.

基于自适应神经模糊推理系统的煤粉锅炉飞灰含碳量建模

飞灰含碳量是煤粉锅炉运行过程中的重要参数,对其进行建模预测具有重要意义。本文采用自适应神经模糊推理系统(ANFIS)对某660 MW机组四角切圆煤粉锅炉的飞灰含碳量进行建模。根据相关知识和运行经验,确定模型的初始输入参数;利用减法聚类算法自适应确定初始模糊规则和结构参数;利用由最小二乘估计算法和误差反向传播算法构成的混合学习算法对模糊神经网络的参数进行学习,完成飞灰含碳量模型的初始构建;对模型输入参数进行敏感性分析确定最终输入参数,以降低输入参数对模型预测精度和复杂度的影响,完成飞灰含碳量预测模型的建立。该模型预测得到的结果精度较高,可真实反映飞灰含碳量的变化情况。在此基础上,将ANFIS模型和最小二乘支持向量机(LSSVM)及BP神经网络模型的预测结果进行对比。结果表明:在训练样本数足够多的情况下,ANFIS模型对飞灰含碳量具有更高的预测精度和更强的泛化能力;而在小样本情况下,LSSVM模型的预测精度和泛化能力更好。

炉排-流化床垃圾焚烧的热态试验研究

利用1 MW复合炉排垃圾焚烧试验装置进行了垃圾焚烧试验,在掺煤比<20%条件下燃烧稳定。试验中测量了温度沿炉膛高度的分布,以及炉膛不同高度处烟气中的气体成分,并结合150 t/d复合炉排循环流化床垃圾焚烧炉的运行数据,对炉膛内的温度和烟气中的污染物生成分布进行了简要分析。

垃圾焚烧炉二次燃烧的数值模拟

针对城市生活垃圾焚烧发电的排放问题,以重庆市某垃圾焚烧炉为原始模型,采用计算流体动力学(CFD)方法对炉膛内气体的二次燃烧过程进行了数值模拟.利用标准k-ε湍流模型对气相湍流运输进行了模拟,并利用Monte-Carlo热辐射模型计算了辐射传热特性,获得了当施加不同边界条件时炉膛内气体的温度场、浓度场以及气体在炉膛内的停留时间分布等,并对其抑制二英产生的效果进行了评价.结果表明:进口边界混合气体中CO的含量和气体速度对燃烧效果有重要影响.当CO含量为5%、气体速度为1.58m/s时,燃烧效果较好,并能有效抑制二英类剧毒物质的产生.通过对垃圾焚烧炉二次燃烧的数值模拟与仿真,可获得和预测炉膛内气体燃烧的状况,并为焚烧炉的设计和改进提供一定的参考.

烟煤与石油焦掺混燃烧特性研究

以小型试验台上煤焦混粉燃烧试验为基础 ,对烟煤与石油焦的燃料特性 ,混合粉的着火性能、燃烧特性、以及煤粉细度 。

掺烧生物质的垃圾焚烧锅炉设计应用

以一台掺烧生物质的500 t/d生活垃圾焚烧锅炉为例,为优化燃烧,改进生物质与垃圾燃料的给料方式、增设给料风、受热面涂层、改变材质及物理吹扫等方式;为优化烟气排放,则结合尾部常规设备,增设炉内干法、PNCR、烟气再循环等设施。

生物质混燃技术在煤粉炉上存在的潜在风险

生物质混燃技术在煤粉炉上的应用已较为广泛,但在我国的应用情况不佳。该技术有许多优越性,但也有一些潜在的技术风险,如积灰、腐蚀、未燃尽碳、电除尘器影响、脱硫设备影响、脱硝设备影响、飞灰利用等,其中积灰和腐蚀的潜在危害最大。介绍了全球生物质技术在煤粉炉上的应用情况,并对潜在技术风险进行了分析和评级;然后对未燃尽碳、电除尘器影响等一些容易被忽视或容易引起争议的潜在技术风险进行了重点分析,并给出了相应防御措施的建议。

贫煤与煤气混烧锅炉掺烧试验

为了研究掺烧对锅炉排烟温度、过热蒸汽温度、飞灰和灰渣含碳量以及锅炉热效率的影响,并提出相应的运行优化方式,对某钢厂75 t/h混烧锅炉分别进行了焦炉煤气与煤粉混烧、全燃高炉煤气与焦炉煤气以及高、焦炉煤气和煤粉混烧的燃烧试验。结果表明:锅炉混烧焦炉煤气与煤粉时,锅炉热效率能够达到82.7%,但不利于企业煤气平衡;锅炉全燃高炉煤气与焦炉煤气时,锅炉热效率能够达到85.2%,但只能维持较低负荷运行;在燃用实际贫煤条件下,锅炉混烧高、焦炉煤气与煤粉,当三者热值比分别为35%、35%与30%时,排烟温度、飞灰含碳量和灰渣含碳量较改造前分别下降了4.5℃、1.06%和1.09%,热效率为77.21%,优化后较优化前减少燃料消耗与节煤率分别为226.1 kg/h和3.3%。

浅析燃煤电厂协同处置药渣可行性及意义

为响应国家“无废城市”、“碳中和”、“碳减排”的号召,拟利用电厂高温炉膛及健全的高标准环保设施,从药渣种类、国内外处置方式、国家政策、燃煤电厂协同优势及意义进行分析,提出了燃煤电厂耦合协同处置药渣的工艺路线,实现药渣“无害化、减量化、资源化”处置。

2×1000MW机组燃油系统设计

本文结合华电国际莱州电厂一期2×1 000 MW机组工程,对燃油系统进行了工艺设计和相关附属设备的选型,该工程采用国内先进的微油点火技术,解决了锅炉在启停时燃油消耗量大的问题,达到了节油减排的目的。

掺烧高炉煤气锅炉的热力计算研究

高炉煤气与煤粉混烧发电供热是利用高炉煤气的主要方式。对一台300 MW煤粉锅炉掺烧高炉煤气,在不同掺烧比例下的热力计算结果表明,随着高炉煤气掺烧比例的增加,炉膛辐射换热减少,烟道对流换热增加,锅炉热效率降低。当高炉煤气掺烧比例为20%时,炉膛辐射平均热负荷减少12.22%,烟道对流换热量增加24%,锅炉热效率降低2.74%。

一维炉中石油焦与煤燃烧特性的对比试验研究

在一维炉热态试验台上,采用双调风旋流燃烧器,对比研究了一次风率f1、外二次风当量旋流强度Ωdl和过量空气系数α对石油焦、河津贫煤和神木烟煤燃烧特性的影响.结果表明:随着一次风率f1的增大,河津贫煤和石油焦的NOx排放浓度提高,前期燃烧恶化,而神木烟煤的燃烧状况得到改善,燃尽率提高,NOx排放浓度先降低后升高;石油焦和神木烟煤的着火和燃尽率分别在Ωdl=0.69和Ωdl=0.87时最佳,而两者的NOx排放浓度均在Ωdl=1.08时最低;过量空气系数α的增大使石油焦着火推迟,燃烧状况更差,NOx排放浓度更高,但使神木烟煤的NOx排放浓度更低.

300MW燃煤锅炉掺烧生物质燃气的数值模拟

为了探究掺烧生物质燃气对燃煤锅炉燃烧特性的影响,基于Fluent软件,选取某电厂亚临界300 MW锅炉作为研究对象,搭建生物质燃气与煤粉的混合燃烧模型,对纯燃煤工况和混燃工况开展数值模拟,其中混燃工况按锅炉总输入热量的20%计算生物质燃气量,通过改变生物质燃气的喷口位置分析炉膛内的速度场、温度场、烟气组分及污染物NO_x的变化规律。结果表明:与纯燃煤工况相比,掺烧生物质燃气后炉膛最高温度、出口烟温和NO体积分数降低;在不改变炉膛总体结构的情况下,生物质燃气喷口位置对炉膛温度分布和NO排放有较大影响。