烟气再循环的综合性能模拟研究与评价

目前燃气锅炉多采用烟气再循环降氮技术。为了深入探析烟气再循环技术的降氮效果与燃烧特性,利用CHEMKIN分析不同再循环率对NO生成的影响及其主要生成路径分析;利用FLUENT研究不同再循环率对炉内燃烧速度场、温度场和浓度场的影响;从不同角度对烟气再循环技术进行分析并给出综合评价。结果表明:25%再循环率时,NO质量浓度仅为19.26 mg/m^(3),降低了89.79%。18%再循环率时,排烟中CO质量浓度最低,约为150 mg/m^(3)。炉内燃烧温度可从1927℃下降至1595℃,N_(2)直接转化为热力型NO的反应路径占比大幅降低,仅为29.14%。燃气锅炉随再循环率的提升呈现出低NO排放以及低锅炉效率的趋势。

烟气再循环联合循环中燃气轮机温度控制方案

在部分负荷工况下,采用余热锅炉排气再循环与压气机进口导叶调节联合应用(EGR-IGVC)策略,可有效改善燃气轮机联合循环性能.但此策略若配合联合循环电站部分负荷工况中燃气轮机常采用的等T3(透平入口温度)-T4_(m)(透平排气温度最大允许值)温控方案,在较低负荷下会造成较大的底循环[火用]损失,底循环做功能力下降明显.提出了一种更适用于EGR-IGVC策略的等T3-T4_(m)-T4_(d)(透平排气温度设计值)温控方案,以PG9351FA型燃气轮机联合循环为研究对象,采用能量与[火用]分析方法,对比研究了EGR-IGVC策略配合两种温控方案时的联合循环部分负荷性能.研究结果表明,当环境温度为15℃,部分负荷率在80%负荷以上时,EGR-IGVC策略配合等T3-T4_(m)方案效果仍为最佳;在30%~80%负荷时,与配合等T3-T4_(m)方案相比,EGR-IGVC策略配合等T3-T4_(m)-T4_(d)方案可使燃气轮机效率提高0.15~0.47个百分点,余热锅炉[火用]损失减少0.51%(2.15 MW)以上.研究亦表明,当环境温度在0~40℃间变化时,采用等T3-T4_(m)-T4_(d)方案总能获得更高的联合循环效率,且随环境温度上升,部分负荷效率增幅更为明显.

烟气再循环对350 MW CFB锅炉深调运行特性影响

为解决超临界CFB锅炉超低负荷时流化安全性及NO_(x)超低排放,引入烟气再循环技术,以某电厂超临界350 MW CFB锅炉为研究对象,搭建了循环半干法脱硫后烟气的再循环辅助调峰系统,基于运行实测数据,研究该锅炉在30%~60%负荷率下烟气再循环对平均床温、分离器入口温度、排烟温度、炉膛出口烟气NO_(x)、CO质量浓度、飞灰及底渣可燃物含量、汽水参数等运行参数的影响,试验结果表明:烟气再循环协同下,30%~60%负荷SNCR脱硝后NO_(x)最终排放小于50 mg/m^(3),30%负荷实现锅炉原始NO_(x)超低排放;床温降低15~22℃,炉膛出口烟温提高10~13℃,主再热汽温在558℃以上;随锅炉负荷降低,飞灰及底渣含碳量升高,CO质量浓度未见大幅增加;40%负荷炉膛二次风SNCR脱硝NO_(x)降幅约15 mg/m^(3);负荷上升/下降变化最小速率1.23%Pe;30%负荷及以上保持干态运行,水冷壁壁温最大偏差55℃,屏过及屏再最大壁温差分别55、47℃,均未出现壁温超温。

燃气锅炉烟气再循环脱硝技术的应用阐述

在现代化的工业生产领域中,燃气锅炉的应用非常广泛。在锅炉废气排放标准得到落实的过程中,我国也逐步加大了大气环境的保护力度。锅炉使用单位要想顺应市场的发展,就必须要对燃气锅炉的应用情况予以高度的关注,对燃气锅炉的排气系统运行质量和氮氧化物的排放情况予以控制,并采取针对性的处理措施。本文重点结合实际案例,对燃气锅炉烟气再循环脱硝技术的应用进行了详细的分析,以供参考。

浅谈循环流化床锅炉烟气再循环系统的运行

烟气再循环技术作为一种床温调节的有效手段已广泛应用于国内外燃用生物质、生活垃圾、一般工业固废及污泥等特种燃料的循环流化床锅炉。根据国内循环流化床锅炉烟气再循环系统的运行情况和出现的问题,分析总结了系统的运行要点,并在系统运行和操作方面提出了建议,另外还介绍了烟气再循环技术在循环流化床锅炉上的新应用。

烟气再循环对燃烧器性能的影响中试试验研究

本文利用中试试验装置进行中试试验,研究烟气再循环对燃烧器性能的影响,试验结果表明:烟气再循环可以抑制NOx排放,但对燃烧器着火、稳燃和燃尽性能有负面影响;随着烟气循环倍率的增加,NOx降低幅度先增后减,最佳循环倍率在20%左右;向一次风中掺混再循环烟气,可以在一定程度上降低NOx,但对燃烧器其它性能影响较大。

基于烟气再循环技术的膨胀烟丝焚烧炉排放烟气治理

卷烟厂膨胀烟丝热端焚烧炉排烟应用烟气再循环低氮燃烧技术改造后,分别进行了空载和负载情况下的烟气污染物排放试验测试,结果表明:膨胀烟丝热端焚烧炉排烟应用烟气再循环低氮燃烧技术改造后,可减少天然气用量9%以上,节能显著;烟丝膨胀过程工艺废气携带的含氮化合物因烟气再循环被更彻底的热力分解为氮氧化物,生成量远大于烟气再循环低氮燃烧技术降低的热力型氮氧化物量,同时工艺废气携带的含碳化合物未充分燃烧生成的一氧化碳浓度可降低20%以上。基于测试数据和相关理论分析,膨胀烟丝焚烧炉应用烟气再循环低氮燃烧技术,配合利用一氧化碳还原性的催化脱硝技术,可以实现既节能又减排的目标,实现减少有机废气、氮氧化物、一氧化碳排放的综合效果。

旋风炉空气动力学和烟气再循环数值模拟

旋风炉作为一种液态排渣炉,其空气动力学特性与煤粉炉存在显著差异,目前尚缺乏可有效指导旋风炉设计和运行的计算流体动力学(CFD)模型。对此,开发了一种旋风炉CFD数值模型,该模型通过渣层煤粒捕集模型将熔融渣层对煤粒的捕集作用结合在模型中。将该模型应用于某550 MW机组旋风炉的空气动力学特性和烟气再循环(FGR)优化设计研究。研究表明,旋风筒产生的强旋流场使炉内流场分布极不均匀,导致了炉内局部高温和水平烟道入口的严重结渣问题。因此,FGR喷口应根据炉内的不均匀流场和温度分布进行针对性设计,以有效消除炉内的局部高温区域。模拟计算和现场实施结果表明,通过FGR优化设计,炉膛局部高温和严重结渣问题得到了有效缓解。

石灰回转窑烟气再循环燃烧技术的数值模拟研究

针对现有焦炉煤气石灰回转窑运行过程中热力型NO_(x)生成量偏高的问题,采用数值模拟的方法分别研究了空气助燃条件下一次风和二次风烟气再循环比例对窑内烟气温度分布以及NO_(x)生成量的影响。结果表明,两种烟气再循环方式均会降低烟气平均温度峰值与NO_(x)生成量,但也会减少石灰石在窑内的吸热量。一次风烟气再循环会加剧高温烟气向窑顶汇聚的问题,而二次风烟气再循环则能缓解该问题。当∅_(1)从0增加至1.0时,烟气平均温度峰值降低49.9 K,NO_(x)生成量减少62.5%,窑顶烟气最高温度增加23.1 K,窑底烟气最高温度降低63.7 K;当∅_(2)从0增加至0.2时,烟气平均温度峰值降低42.6 K,NO_(x)生成量减少65.7%,窑顶和窑底烟气最高温度分别降低37.6和14.6 K。

二次再热机组高效烟气再循环系统研究与应用

为解决烟气再循环系统炉烟循环风机过流件磨损严重、系统故障率高问题,深入分析了炉烟风机磨损导致故障率高及烟气再循环系统运行效率低的原因,提出了系统性解决炉烟风机磨损严重的措施,通过多种炉烟循环方案的对比,提出了降低系统能耗的合理方案,并在某工程项目660 MW超超临界二次再热锅炉多年运行验证,取得了较好效果,已在多个工程上推广使用。经过实践证明,提出的技术方案是有效可行的,可为超超临界二次再热机组烟气再循环再热器调温系统的进一步优化设计提供借鉴。

烟气再循环对炉内氮氧化物生成影响的数值模拟

利用Fluent软件对某电站四角切圆燃烧锅炉有、无烟气再循环时的燃烧过程和NOx排放特性进行数值模拟。计算结果表明:有烟气再循环时,炉内平均温度分布和最大温度分布整体明显降低;炉膛出口CO2浓度有一定幅度的上升,O2浓度有了较大幅度的下降;同时NOx生成量有较大幅度降低,其数值模拟结果与试验结果基本相符。还对烟气再循环倍率和烟温等对氮氧化物生成量的影响进行了研究,并对烟气再循环倍率进行了优化数值模拟。其研究结果为烟气再循环锅炉的设计、运行提供了参考依据。

SNCR+PNCR+烟气再循环脱硝工艺改造实例

为满足氮氧化物超低排放要求,某垃圾焚烧发电厂在原有选择性非催化还原(SNCR)工艺上增加高分子非催化还原(PNCR)工艺,形成SNCR+PNCR+烟气再循环组合工艺,在保证氮氧化物排放质量浓度≤100 mg/m^(3)的同时合理降低脱硝剂成本,取得了较好的经济和社会效益。为解决SNCR+PNCR工艺运行不稳定的问题,项目采用固定PNCR固体脱硝剂添加量,SNCR尿素动态调整的运行方式,运行3年多氮氧化物排放稳定达标。本研究结果为垃圾焚烧发电厂脱硝工艺升级改造及运行提供了技术参考。

基于某先进燃气轮机烟气再循环系统性能分析

研究分析了烟气再循环技术应用于某先进燃气轮机简单循环时的性能参数,对比分析了烟气再循环比例为0%、10%、20%、30%时的燃气轮机入口流量和压气机进口氧浓度的变化趋势,以及换热器冷源出口参数随着烟气再循环比的变化情况。结果表明,烟气再循环技术有利于能源的梯度利用,同时也是“双碳”背景下高参数燃气轮机发展的趋势之一。

基于烟气再循环的燃气锅炉低氮燃烧控制研究

为适应地方政府严格的污染物排放标准,解决燃气锅炉效率与烟气污染物排放之间的矛盾,需要采用多种低氮燃烧技术结合来适应达标排放要求。对采用烟气再循环技术的某燃气锅炉燃烧系统和燃烧控制策略进行研究,优化燃烧控制策略,在兼顾锅炉效率的同时实现了烟气氮氧化物排放低于30 mg/m^(3)的目标。

烟气再循环技术在循环流化床锅炉深度调峰中的应用

随着全球能源需求的不断增长以及对环境保护和清洁能源的迫切需求,循环流化床锅炉作为一种高效、环保的燃煤锅炉技术受到了广泛关注,循环流化床锅炉具有燃烧效率高、燃料适应性强、燃烧产物排放少等优点,被广泛应用于电力、化工、钢铁等行业。本文分析了烟气再循环技术的特点,并结合环流化床锅炉深度调峰的需求进行优化,在此基础上提出了烟气再循环技术在循环流化床锅炉深度调峰中的应用策略,为锅炉工作的自适应控制提供了理论基础以及创新路径。

#5垃圾焚烧锅炉烟气再循环风机改造经济性分析

随着环保要求日益严格,垃圾焚烧发电运营成本不断提高,在保障安全环保运营的同时,节能减排提高经济性的问题日益突出,烟气再循环技术在垃圾焚烧电厂得到了广泛应用。某发电厂#5炉投产以来NOx日均值最高,通过对#5炉加装烟气再循环风机进行技术改造,对比投运前后两种典型工况下经济性、环保参数变化趋势,从而为同类型机组改造提供经验和合理化建议。

超临界二次再热机组烟气再循环系统控制方式优化

超临界二次再热机组通过主蒸汽两次循环加热使用,可有效降低煤耗,提升发电效率。而增加的一级再热器系统导致锅炉再热器温度控制惯性显著增大。文章论述了烟气再循环技术在二次再热机组温度控制方面的应用原理。针对二次再热机组再热器温度控制难题,文章分析了当前典型的控制策略,着重介绍了再热汽温控制当中的烟气再循环风机、烟气挡板这两个控制系统设计,总结了此种控制方式可能存在的问题,并提出优化建议。

燃料分级与烟气再循环对天然气低氮燃烧特性影响机理

随着天然气工业锅炉污染物排放标准越来越严格,采用单一的氮氧化物控制技术手段难以满足现有需求。本文以NO_x排放低于30mg/m^3为目标,基于低氮燃烧器和外部烟气再循环的组合技术路线,设计开发了一种燃料分级低氮燃烧器,并在1.4MWth中试规模的燃气锅炉上,研究了燃料分级、化学当量比以及烟气再循环率等参数对燃烧特性以及NO_x生成的影响。结果表明:二次燃料比例、过量空气系数和烟气再循环率对燃烧稳定性、燃尽率和NO_x的生成具有重要影响;10%的烟气再循环率可以减少65%的氮氧化物排放;烟气再循环与二次燃料比例共同作用下,存着扇形火焰稳定燃烧区域。

煤烟气再循环富氧燃烧污染物排放特性研究

基于15kW一维下行燃烧炉，对烟气再循环富氧燃烧和常规空气燃烧2种工况下的污染物排放特性进行对比研究，发现烟气再循环富氧条件下煤粉燃尽率下降4．6％，烟气中CO浓度略有增加，而NOx和SO2的浓度大幅增加，但NOx转化率显著下降；静电低压撞击器（electrical low pressure impactor，ELPI）的测量结果表明，两工况排放颗粒物在1-10m区间都存在2个峰值，但烟气再循环富氧燃烧工况下颗粒双峰向大粒径方向移动。扫描电镜（scanning electron microscope，SEM）结合x-射线能谱（energy dispersive X-ray，EDX）的观测分析发现，颗粒物烟气再循环富氧燃烧工况和空气燃烧工况下PM．o的微观形貌和主要成分基本相同。颗粒物的电感耦合等离子体（inductively coupled plasma，ICP）分析表明，2种工况下PM10中的次量元素和大部分痕量元素分布基本一致，但烟气再循环富氧燃烧工况下PM10中Se的含量要明显高于空气工况，这可能是由于该工况下烟气中水蒸气含量较高，促进了CaO与灰中Se02的反应。

干湿两种烟气再循环方式下富氧燃烧循环流化床锅炉烟气辐射特性分析

在考虑谱线压力增宽效应的基础上,建立基于谱带通用无量纲吸收系数累积分布函数的辐射性气体宽带k累积分布模型,依据最新的气体辐射特性高分辨率光谱数据库,基于多项式对H2O和CO_2不同温度下的谱带特征参数计算式进行拟合;通过对H2O和CO_2混合气体中存在重叠的各谱带进行合并处理,建立适用于谱带通用无量纲吸收系数累积分布函数的各合并谱带等效谱带特征参数计算模型,可以直接对高浓度H2O和CO_2混合气体重叠谱带的谱带吸收系数进行计算。在此基础上,结合富氧燃烧循环流化床锅炉不同烟气再循环方式下烟气中H2O和CO_2动态计算模型,分析干、湿烟气再循环方式下烟气再循环过程、炉膛温度变化和氧气浓度变化对烟气辐射特性的影响。