CCPP机组余热锅炉高压蒸发器泄漏分析与处理

燃气-蒸汽联合循环机组(CCPP)作为高效能源转换系统,在钢铁等工业领域得到广泛应用。余热锅炉作为CCPP机组的核心部件,其稳定运行直接关系到整个机组的效率和安全性。文章针对某钢厂燃气轮机组配套余热锅炉高压蒸发器上部迎烟气面频繁泄漏问题进行了深入研究,分析泄漏原因为其下联箱内沉积物导致蒸发器管内水流量减小,进而产生汽水混合物的冲击腐蚀,同时炉膛局部区域的“烟气走廊”现象加剧了这一腐蚀过程。针对这一问题,采取更换泄漏管段、改造下联箱定排管系统以提高排污效率、修复和完善烟气挡板以减少“烟气走廊”形成、优化定期排污操作以及制定定期的检查和维护计划等措施,有效地解决了高压蒸发器的泄漏问题,提高了设备的稳定性和安全性。

水泥窑纯低温余热锅炉常见问题及应对措施

随着水泥工业的飞速发展,水泥窑纯低温余热发电技术被广泛应用于水泥工业中。该技术利用窑头(AQC)和窑尾(SP)排出的废热烟气热量加热余热锅炉水,经过一系列转换后将锅炉水转变为过热蒸汽,进而推动汽轮机组发电。该技术的应用显著提高水泥制造企业的能源利用率,降低大气污染,是企业降本增效、节能减排的重要举措。该文主要介绍水泥窑纯低温余热锅炉的工作原理及其在运行过程中的常见问题,分析问题的形成原因,并提出相应的解决措施,以期为水泥窑纯低温余热锅炉的安全经济运行,维护保养、检修及定期检验提供科学指导。

烧结余热锅炉水位模糊控制设计研究

本文主要探究了烧结余热锅炉的水位模糊控制设计要点,并设计仿真实验对比验证了不同控制器的水位调控效果。水位模糊控制系统由知识库和模糊控制器两部分组成,以水位和蒸发量为输入,以控制量为输出。在设计模糊集与模糊控制规则的基础上,建立了13×13的模糊矩阵作为锅炉水位模糊控制查询表,系统将模糊量化处理结果对照查询表后得到输出值,完成水位控制。仿真实验表明,PID控制的水位控制精度较高,响应速度慢、超调量大;模糊控制的响应速度快,超调量小,存在稳态静差;混合型模糊PID控制将两者优势结合,使锅炉水位控制的速度更快、超调量更小且消除稳态静差,水位控制效果更好。

富氧双侧吹铜熔池熔炼炉上升烟道结渣的矿物学分析

富氧双侧吹铜熔池熔炼炉上升烟道烟尘结渣严重,阻塞烟道,是制约熔炼炉长周期高负荷高作业率生产的关键因素。分别利用X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和电子探针显微分析仪,研究富氧双侧吹铜熔池熔炼炉上升烟道结渣烟尘的化学成分、物相组成及微观形貌。结果表明,上升烟道烟尘的主要元素为Fe、Cu、Pb、Zn和O,主要物相是(Cu, Zn, Fe)Fe_(2)O_(4)和Fe_(3)O_(4),表面微观形貌呈致密无孔洞。结合生产过程工况条件,对烟道结渣原因进行分析,认为富氧双侧吹铜熔池熔炼炉生产过程中,富氧空气通过喷嘴鼓入炉内,强烈搅动熔体,熔体中的气泡破裂逸出,喷溅形成的小颗粒熔渣与冰铜被热气流带入上升烟道,熔渣与冰铜被氧化为高熔点的(Cu, Zn, Fe)Fe_(2)O_(4)和Fe_(3)O_(4),在烟道壁面遇冷凝结形成结渣;同时,熔炼炉负压运行,入炉原料水分低,铜精矿等未反应的粉料被烟气带入到上升烟道高温段,在氧化气氛下反应生成黏结结渣;此外,原料中Pb、Zn、As等易挥发性物质进入烟道,被氧化为低熔点化合物后与高熔点的(Cu, Zn, Fe)Fe_(2)O_(4)和Fe_(3)O_(4)黏结在一起,形成致密的结渣烟尘。因此,在冶炼生产中,建议通过控制入炉原料水分和杂质含量,减少粉料入炉;控制渣型和熔炼温度,减少熔体喷溅;使用喷嘴燃烧重油,烧熔结渣烟尘,保证生产正常稳定运行。

硫回收装置余热锅炉铵盐结晶腐蚀机理研究

针对某公司硫回收装置余热锅炉在运行过程中出现了大范围的结晶现象、给装置带来了流道沉积堵塞和设备腐蚀泄漏等严重问题,重点研究结晶对设备的腐蚀机理。利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分别测定了结晶样品的微观结构、元素分布和物相组成。结果表明,结晶样品的微观结构呈现平滑致密和粗糙多孔两种形态,晶粒尺寸在20~50μm;所含元素种类主要有N,O,S,Fe,C,其中余热锅炉列管内结晶底面Fe含量达到了35%,说明沉积结晶对设备有较强的腐蚀作用;主要物相组成为NH_(4)HSO_(4),(NH4)_(2)SO_(4),(NH_(4))_(3)H(SO_(4))_(2)等铵盐;制硫尾气中含有的NH3是结晶形成的根本原因。此外,对不同区域的腐蚀过程进行了详细阐述,为该装置同类问题的研究和解决提供参考。

换热管的布管对挠性薄管板应力场影响的有限元分析

换热管的布管是影响挠性薄管板挠性的最重要也是最容易被忽视的因素之一,换热管布管的合理与否直接决定挠性薄管板的使用寿命。文章对某余热锅炉中的挠性薄管板分别建立不同的有限元分析模型进行多工况模拟,得出管板的各类应力水平及应力分布规律。针对换热管布管的主要参数(换热管排列形式、换热管中心距、布管限定圆直径)给出了各因素对挠性薄管板应力强度的影响规律。分析结果表明:合理地优化换热管的布管可以有效改善挠性薄管板的受力状态,对挠性薄管板的工程设计具有一定的指导意义。

中南股份炼钢厂1号、2号转炉余热锅炉改造实践

余热锅炉回收系统是转炉生产的关键环节,随着转炉高产低耗绿色发展的要求,转炉余热锅炉系统效率的提升尤显重要。针对转炉余热锅炉频繁爆管、蒸汽回收量低、维护工作量大、环境污染严重等问题,通过对转炉余热锅炉系统尾部烟道及高压除氧器等进行改造,采用新型纳米保温材料,优化热力管道走向等技术改造措施,稳定转炉余热锅炉系统的运行,提高蒸汽回收量,实现转炉生产稳定、安全的目的。

硫酸预转化余热锅炉丝网除沫器安装的改进与分析

为减少锅炉中锅筒内部的气体淤积情况,提升蒸气的过滤效率,本文对余热锅炉丝网除沫器的安装方式进行了改进,通过配合壳体的安装方式进行安装并利用Fluent仿真来分析改进后锅筒内的蒸气的流动情况。结果表明:安装方法改进后锅筒内部气体淤积区域有所减小,蒸气通过丝网除沫器的流速提高19.4%,从而使筒内蒸气的过滤更充分过滤效率更高。

智能电容液位计在VOCs余热锅炉的应用

锅炉汽包水位保护是装置安全稳定生产最重要的仪表保护设备。锅炉汽包水位测量系统是装置安全稳定生产提供自动保护的基础技术。锅炉汽包满、缺水事故是我国煤化工及电力生产过程中相对经常发生的重大恶性事故,这类事故往往给企业生产带来重大的财产损失。本文结合煤化工企业现场实际工况,叙述了中煤鄂尔多斯能源化工有限公司VOCs装置应用过程中所存在问题及改进办法,成功解决了困惑仪表的一大瓶颈,为其同行提供一些参考。

余热锅炉节能器漏水原因分析及整改措施

介绍了某厂余热锅炉节能器漏水案例,通过对节能器漏水位置检查、分析找到漏水原因,并结合分析结果制定整改措施,整改之后运行效果良好。

垃圾焚烧炉—余热锅炉燃烧热效率试验研究

文中以福建某垃圾焚烧站两台垃圾焚烧炉-余热锅炉为样本,针对两台垃圾焚烧炉-余热锅炉开展锅炉热效率试验以调查其运行状况,并分析焚烧炉-余热锅炉效率、定量计算各项热损失,总结锅炉运行中存在的问题,探索提升锅炉热效率的有效技术措施,以期指导锅炉使用单位实现节能增效减排的目的。

烧结环冷机低温余热锅炉的优化设计

针对现有烧结环冷机低温余热锅炉技术状况,通过对烟风系统和热力系统、余热锅炉结构优化,降低投资成本,提高余热利用效率。

无汽水分离器直流余热锅炉启动过程仿真研究

无汽水分离器直流余热锅炉的冷态启动过程复杂、启动方案多样、启动时间长,优化其启动过程具有重要意义。以某无汽水分离器的立式直流余热锅炉为研究对象,建立了其动态仿真模型,通过仿真试验研究了烟气设计条件下,冷态启动过程中管组预热时长和高压给水流量对锅炉出口工质温度的影响。结果表明:工质温度稳定所需的时间随管组预热时间的增加而增长,随高压给水流量的增加而缩短;给水流量越大,工质稳定后的温度越低;在满足启动参数要求的前提下,锅炉通入烟气的同时,送入给水,工质温度稳定所需的时间最短;在启动初期加大流量给水,在消耗一部分管组蓄热后,再减小给水流量,此运行方式可以有效缩短工质参数达到稳定所需的时间。

燃煤锅炉空气预热器防堵塞控制技术研究

为了预防空气预热器出现堵塞问题,阐述了空气预热器堵塞的生成机理,硫酸氢铵堵塞与冷端腐蚀为空气预热器生成堵塞的主要原因。通过对氨逃逸测点进行优化,同时采用高声强调频吹灰器去除灰渣,可有效防止空气预热器出现硫酸氢铵堵塞现象。利用陶瓷材料作为空气预热器冷端的传热元件,并将耐腐蚀材料作为空气预热器受热面的制作原材料,始终保持空气预热器的冷端壁温高于烟气酸露点,有利于降低空气预热器出现低温腐蚀现象的概率。将优化后的空气预热器应用于燃煤锅炉中,可保证机组的安全运行。

制硫炉余热锅炉出口过程气超温原因分析及处理措施

介绍了济南炼化40 kt/a硫黄回收装置制硫炉余热锅炉的运行情况,针对余热锅炉出口过程气温度超出设计操作温度的问题,从硫黄回收装置生产负荷、余热锅炉壳程管束外壁结垢、制硫炉烧氨情况和酸性气带烃情况等四个方面进行分析,查找出过程气超温的主要原因是原料酸性气严重带烃,大量的烃在制硫炉内不完全燃烧形成积炭,富集在余热锅炉管束内壁,降低了余热锅炉的传热效率。通过采取向原料污水中注入破乳剂减少酸性气带烃、降低余热锅炉汽包压力和提高制硫炉配风量等优化措施,制硫炉余热锅炉出口过程气温度能够维持在安全范围内。另外,在装置停工检修期间利用高压水枪对余热锅炉管束内壁进行清洗,彻底解决了余热锅炉管束的积炭问题,确保装置长周期安全稳定运行。

基于PCA-SSA-LSTM的余热锅炉状态监测模型

为了实现对余热锅炉的状态监测,保证余热锅炉的健康运行,使用余热锅炉健康运行时的数据并结合主成分分析(PCA)、麻雀搜索算法(SSA)、长短期记忆网络(LSTM)3种方法建立余热锅炉三压力级主蒸汽温度和压力预测模型。使用PCA将模型输入参数从22维降到9维,并以再热蒸汽温度预测模型为例进行分析,发现经PCA降维的模型与未经PCA降维的模型相比缩减了11.3%的超参数寻优时间。使用SSA对LSTM超参数寻优之后分别建立6个主蒸汽温度、压力预测模型,与未使用SSA的模型相比,这些模型的决定系数有了显著的提升,平均绝对误差与均方根误差有了显著的下降。因此基于PCA-SSA-LSTM的余热锅炉状态监测模型训练时间短,预测精度高,同时该模型给燃气轮机联合循环电厂余热锅炉的故障监测与诊断提供了理论依据和技术支持。

大功率燃气轮机联合循环机组三压再热余热锅炉建模及变负荷运行规律研究

建立了大功率燃气-蒸汽联合循环三压再热余热锅炉热力性能Python编程模型,模型计算了在变负荷条件下的余热锅炉详细热力性能,包括主蒸汽压力和流量、各换热器的换热量和换热系数、以及功率和效率,分析了烟气温度和流量对余热锅炉热力性能的影响,探讨了在机组部分负荷下环境温度、湿度和燃料加热温度如何影响余热锅炉出力。模型经过验证具有较高的仿真精度和计算效率。以某型燃气轮机联合循环机组为研究对象计算表明:当机组负荷从满负荷650 MW降低到部分负荷250 MW后,余热锅炉三压主蒸汽压力和给水流量降低,汽轮机输出功率从219.1 MW减小到了130.4 MW,而余热锅炉效率从89.3%升高到了92.1%;随三压再热余热锅炉入口烟气流量和温度升高,余热锅炉的三压主蒸汽流量都升高;随机组负荷降低,余热锅炉各换热面的换热系数和换热量减小,但是烟气与高温段换热器的换热量在总换热量中的占比升高,烟气与低温段换热器的换热量在总热量中的占比降低;当机组负荷从650 MW降低到300 MW时,在余热锅炉输出能量中,汽轮机轴功率的占比增大了1.67%,烟囱烟气热损失的占比减小了2.63%。

国外项目油田间接加热炉设计与建造标准应用分析

在介绍油田间接加热炉基本类型的基础上,从工艺和燃烧设计等方面,阐述了间接加热炉的设计要求。对间接加热炉设计与建造的适用标准规范进行了研究,分析了油田间接加热炉结构设计和强度校核的标准差异。总结了国外油田间接加热炉结构设计与建造应遵循的思路和方法,讨论了油田间接加热炉实际工程设计中存在的问题。指出在保证设备与系统安全的基础上,间接加热炉的工程设计应采用合适的法规、标准,以提高设备的技术经济性能。

电热相变储能系统的动态储热性能评价

本工作以Na_(2)CO_(3)-K_(2)CO_(3)/MgO为储热介质,采用模块化集成思路建立了加热功率100 kW的电热相变储能系统。采用物理方法制备复合储热材料,借助扫描电子显微镜技术(SEM)和差示扫描量热法(DSC)等表征测试手段分析了复合储热材料的组分分布与储热特性。基于储热和放热过程的时间-温度测试曲线引入储热/放热进度函数,并通过研究系统不同位置储热模块的进度函数曲线变化趋势,阐明了系统的动态储热/放热过程。研究发现,储热过程中热风热量的传递是从储热模块中心向顶部聚集,再逐渐向四周扩散;而放热过程中冷风吸热是沿风道方向从前部模块的中心,依次向前部模块、中部模块与后部模块的表面进行。中部与后部储热模块内的热量从中心向底部、侧部和顶部等表面区域传递后向四周扩散。对基于复合相变材料和镁铁氧化物的储热系统的进度函数变化进行了比较分析,发现以复合相变材料作为储热介质时系统具有更快的储热和放热进程。系统的供热水温度设定为70~80℃,复合相变储热系统的稳定供热时间为1100 min,比镁铁氧化物储热系统提高了37.5%。本项工作有助于推动相变储热技术在供热系统中的应用,为研究电热相变储能系统中的动态换热过程提供参考依据。

电极锅炉类大负荷供电主接线方式比较

针对电极锅炉用电负荷单机大、运行时间固定、供电可靠性要求高的特点,通过对我国西北地区某蓄热式电极热水锅炉工程案例的探讨,分析、比较一用一备进线方案、两路进线单母线分段、二进线带三负荷、集中备用电源方案和超大负荷接线方案等主接线方式在容量适应性、电源需求、经济性、负荷保障率等方面的利弊,为不同容量的电极锅炉及同类大负荷用电设备的供电模式选择提供参考。