煤粉炉掺烧造纸污泥的污染物排放

燃煤锅炉掺烧是一种经济可行的污泥处置方式,由于造纸污泥有机质含量较高,采用造纸厂内已建成的燃煤供热锅炉掺烧造纸污泥,既可以减少造纸厂处理污泥的成本,又能利用污泥热能。掺烧造纸污泥可能会使锅炉产生的烟气和灰渣等固体废物中的污染物有所变化。利用造纸厂2×300 MW机组锅炉进行掺烧造纸污泥试验,检测产生污染物的变化情况。掺烧试验共掺烧造纸污泥755 t,燃煤与掺烧污泥的掺混比为22∶1,混合燃料相比燃煤热值稍下降。掺烧试验持续3 d,对烟气、干化污泥、炉渣和粉煤灰进行样品采集,共采集掺烧前3个烟气样品、3个干化污泥样品,各采集1个炉渣粉煤灰的空白样品,共采集掺烧后6个烟气样品、16个炉渣样品及50个粉煤灰样品。检测结果显示,烟气中常规性气体污染物如NOx增加1.5倍,SO2浓度略增加,检测出重金属Ni、Zn、Ba、Se、Cr、Mn、Sb、Pb、Cu,其中重金属Ba和Zn浓度较高,空白组烟气未检测出二噁英,掺烧组二噁英类平均质量浓度为1.20 pg/m^(3)(以TEQ计)。相比空白组,掺烧后炉渣中Pb浓度增加最明显,增长2.5倍;而Cu、Ni、Co、Al、Ti重金属浓度下降,空白组炉渣中二噁英质量分数为2.10 pg/g,掺烧组炉渣中二噁英质量分数为2.00 pg/g;相比空白组,粉煤灰中重金属元素Ba、Mn、As浓度增加明显,增长1.5~2.0倍,而Cu、Zn、Ni、Pb、Co、Ti、Al浓度下降,空白组粉煤灰中未检出二噁英,掺烧组粉煤灰中二噁英质量分数为2.00 pg/g。本次掺烧试验产生的污染物均未超过国家标准限值。

APC在直吹式煤粉炉控制系统的应用研究

直吹式煤粉炉燃烧系统具有非线性、滞后性以及强耦合性等特点。常规自动化控制只适用于一定负荷条件下,而对变负荷及煤质变化等适应性差,不能满足用气负荷变化速度。APC(Advanced Process Control)先进过程控制[1]系统的出现,大大改善了传统PID控制[2]的控制效果,使优化结果始终处于安全允许的范围内,确保煤粉锅炉及发电系统运行安全性,同时,根据负荷和煤质的变化,优化配风和给煤,使锅炉系统有较高的运行效率。

燃烧优化技术在热电中储式煤粉炉上的应用

当前的化工产品生产对化工企业锅炉的蒸汽质量,相应速度、锅炉效率提出了更高的要求,同时工况多变和煤质多变等因素影响原有控制系统(DCS)依靠经验进行人工操作的控制模式,难以满足生产的需要。基于此,针对唐山三友公司热力中心#5480 t/h中储式煤粉炉生产实际现状,采用燃烧优化技术(BCS),实现锅炉运行的自动控制,尤其是在当前机组负荷及煤质变动较大的情况下,可以大大减轻操作人员的劳动强度,促进生产质量提升。

300MW煤粉炉机组节能优化改造方案的研究

在全球范围内,能源效率和可持续发展已成为迫切的议题。特别是对于能源密集型的煤粉炉机组,其在发电过程中的高能耗和排放问题引发了广泛关注。300MW煤粉炉机组作为一种常见的大型发电设备,其优化改造对于提高能效、减少环境污染具有重要作用。本文分析了煤粉炉机组常见的能源浪费点,探讨了节能优化改造的理论基础与方法,包括可行的改造方法和技术创新点,详细地阐述了针对300MW煤粉炉机组的节能优化改造方案,涵盖系统优化、设备升级和控制策略的实施,为实现煤粉炉机组的高效、环保运行提供了系统性的解决方案。

自然循环煤粉炉水冷壁泄露问题诊断及处理方法

水冷壁爆管泄露,轻则造成机组非计划停运,重则可能引发重大事故,造成重大经济损失和人员伤亡。为确保火电机组安全稳定运行,需高度重视水冷壁爆管泄露问题的诊断和处理。本文以某企业热电部锅炉车间#7炉水冷壁爆管泄露事件为切入点,详细分析了事件的发生经过,并通过宏观检查、微观分析、化学成分分析和力学性能测试等手段对爆管原因进行了深入分析。在此基础上,本文提出了针对性的处理措施。旨在为同类型机组水冷壁的安全运行提供经验借鉴,有效降低爆管泄露风险,保障机组安全稳定运行。

1025t/h旋流燃烧器煤粉炉降低NO_x生成的数值模拟

针对某电厂运行中NOx排放量过高的问题,通过对NOx生成机制以及电厂实际燃用煤质的分析,采用去除部分卫燃带以及将主燃区内部分三次风移至主燃区上方的空气分级燃烧技术,对炉内进行降低NOx排放的改造。利用数值计算软件对改造前后的炉内温度水平、组分分布及NOx生成规律进行研究。计算结果表明,改造后,主燃区内氧量降低,炉内整体温度分布水平下降,缺氧燃烧造成主燃区内还原性气氛增强,有效地抑制了燃烧过程中NOx的生成。改造后的试验结果也表明,上移三次风后,炉内NOx生成量显著降低。继续增大上移三次风量的比例,NOx排放浓度持续降低,但飞灰含碳量逐渐升高。综合改造后的试验结果,上移三次风比例为70%时,炉膛出口NOx浓度较改造前降低了40%且对炉内燃烧影响较小,改造效果较好。

痕量元素在煤粉炉中排放特性的研究

该文分析了Cr、Pb、Mn、As、Se、Hg、Cd、Zn 8种痕量元素在煤粉炉中的排放特性,得出表征痕量元素排放特性的6种数值。并根据这些数值,将元素分成3类:第1类元素:Hg;第2类元素;Pb、Zn和Cd;第3类元素:Mn;Se介于第1类元素和第2类元素之间,Cr同时具有第1类和第3类元素性质。研究还发现:除Mn外,其它元素在飞灰中的富集程度随粒径减小而增加;Cr、 Cd、Zn在飞灰中的相对富集程度与各自熔点成反比;Pb对烟气中活性原子Cl的亲和力大于Cd;飞灰对各痕量元素吸附机理不同;痕量元素主要分布于电除尘器飞灰和气相中;烟气中Mn和Cr含量均超过我国和欧盟关于垃圾焚烧控制标准。

基于逆向蒙特卡罗法的煤粉炉内辐射能传递计算

针对求解煤粉炉内辐射能传递方程时遇到的大辐射源小接收体现象所带来的时间复杂度问题,提出使用三维逆向蒙特卡罗法来提高求解精度和收敛速度。通过从炉内混合介质到辐射能传感器的辐射投影强度的逆向模拟计算,求解了炉内介质的辐射特性参数,并分析了炉内介质辐射特性的变化与辐射能之间的对应关系,计算结果表明该方法能够节省计算时间并提高计算精度。辐射能传递计算的结果给出了300MW煤粉炉内辐射能信号光谱分布曲线,并显示了炉内辐射能随介质物理特性的变化关系曲线,为基于辐射能信号的锅炉燃烧诊断研究提供了理论依据。

大型电站煤粉炉自身固硫灰渣的微观晶相分析

研究了电站 1 025t/h煤粉炉燃用Ca/S(摩尔比) =2. 02的神木煤自身固硫灰渣的晶相组成,XRD分析表明,入炉煤中无定形的非晶相质量分数高达 91. 2%,CaCO3 晶相质量分数为 2. 1%。满负荷下飞灰中因高温熔融形成的玻璃态非晶相质量分数高达 70. 5%,煤灰自身固硫产物CaSO4 质量分数为 3. 4%,CaCO3 和CaO质量分数为6. 9%,使其仍具有进一步固硫的能力。满负荷下炉底渣中钠长石质量分数高达 59. 2%,非晶相质量分数为25. 7%,未发现CaSO4、CaCO3 或CaO晶相。当锅炉负荷降低时,飞灰中非晶相质量分数相应降低,炉底渣中非晶相质量分数升高。

准东煤碱金属在350MW煤粉炉内的沿程分布特性

准东煤以高钠煤为主,在燃用准东煤过程中存在严重沾污、结渣问题,掌握锅炉不同受热面内的碱金属分布特性对锅炉的安全稳定运行具有重要意义。文中采用XRF、ICP-OEs、xRD测试方法对某燃用准东五彩湾煤的350MW电站锅炉的沿程沉积样品进行分析。结果表明:水冷壁、一级过热器及末级再热器沉积样硬度较大,屏式过热器沉积样结构疏松:对沉积样进行组分分析,发现中低温区域沉积样(末级再热器及一级过热器)以硫酸盐为主,高温区域沉积样(水冷壁及屏式过热器)以硅酸盐/硅铝酸盐为主;末级再热器沉积样结构分层明显,沾污最为严重,其Na含量高于其他区域,且Na含量从贴近管壁内层到外层逐渐降低,同时Ca含量逐渐增加。

煤粉炉内掺混废水污泥燃烧的数值模拟与分析

采用Fluent软件对广东某电厂煤粉炉内掺混污泥的燃烧过程进行了数值模拟与分析,探讨了其速度场、温度场分布.模拟结果显示,随污泥掺入量的增加,炉内最高温度比单一煤粉燃烧时的大约低80-160K,而最高温度的位置提高了180-800mm.实验结果表明,污泥水分低于20%时,污泥掺烧比例在10%以内是可靠的和可行的.

燃煤电厂煤粉炉及CFB锅炉PM_(2.5)产生及排放特性的现场实验研究

采用稀释采样方法对一台220 MW煤粉炉(锅炉A)及一台300 MW的CFB锅炉(锅炉B)电袋复合式除尘器前后PM2.5进行现场采样。通过ELPI测定PM2.5的粒径分布;采用SEM分析PM2.5的显微结构;采用EDX及ICP-OES分别对分级PM2.5中次量及痕量元素含量进行了检测。结果表明,锅炉A和B除尘前后对应的PM2.5粒数及质量浓度分布均不同;锅炉A和B产生的PM2.5分别以较为光滑球形和不规则形状为主,锅炉A除尘后PM2.5呈表面粗糙球形,锅炉B除尘后PM2.5单颗粒形貌特征不变;锅炉A和锅炉B产生的PM2.5除尘前后在各粒径段中Si、Al、Fe、Ca和Mg含量基本一致,As、Cd和Se含量随着粒径的减小而增大;除尘后锅炉A产生PM2.5中As和Se含量增加,且在亚微米PM2.5中As和Se含量的增加更明显,锅炉B除尘后PM2.5中As和Se含量基本不变。

125MW煤粉炉内分级燃烧的数值模拟

对125 MW煤粉炉内两种工况的分级燃烧进行了数值模拟,得到了炉内温度、速度分布以及NOx,CO,CO2等气相组分浓度分布.结果表明,随二次风率降低、燃尽风率的增加,炉内最高温度降低,炉内高温区上移,NOx浓度降低;整个炉膛内部湍流强度都比较强烈;炉内CO和CO2浓度分布及速度分布与实际燃烧状况能较好吻合,可为低NOx燃烧技术和锅炉改造提供指导.

煤粉炉中痕量元素迁移影响因素的研究

采用Z - 82 0 0型原子吸收分光光度计和VF - 32 0型X射线荧光光谱仪 ,定量测定了 1台 2 2 0t/h煤粉炉中原煤、底渣、飞灰中 8种痕量元素的含量。基于改进的Meij相对富集系数 ,从底渣和飞灰两个方面 ,系统分析了温度、含氧量、飞灰粒径、痕量元素自身性质以及煤种特性对迁移规律的影响。研究结果表明 :炉膛温度升高能加快部分痕量元素的挥发 ;Cr和Mn在飞灰、底渣中含量相当 ,但两者相对富集系数明显不同 ;含氧量低并非促进所有痕量元素挥发 ;Pb、Cd、Zn、Cr在底渣和飞灰中含量并不一定都与各自的沸点成单一的关系 ;飞灰粒径越小 ,痕量元素富集系数越大 ,各痕量元素随飞灰粒径减小的变化趋势并不相同等。

四角切圆煤粉炉天然气再燃烧技术的试验研究

在一台按1∶12.5比例建造的50MW机组切圆燃烧煤粉锅炉冷模试验台上对煤粉燃烧射流、天然气再燃射流、燃尽风射流的混合特性进行了试验研究,并对射流间的混合特性进行了计算机数值模拟。在此基础上,在四川江油电厂50MW机组的6号炉上首次完成了天然气再燃脱氮的实炉试验。结果表明,利用冷模试验研究与计算模拟的方法对切圆煤粉炉天然气再燃技术进行系统设计合理;在燃用劣质贫煤(热值约17MJ/kg,灰分约41%)的切圆煤粉炉上,采用前后墙对冲喷射天然气及OFA的再燃脱氮技术是可行的。当天然气热值为15.6%时,NOx的降低率为42.7%。

煤粉炉联产Q相水泥熟料试验研究

以低硫兖州煤和高硫长广煤为试验煤种,在两段多相反应实验台上开展联产Q相水泥熟料试验,并对试验获得的熟料样品进行XRD、SEM和EDS图谱分析.联产试验结果表明,2种试验煤种均可联产Q相水泥熟料,煤粉炉联产Q相水泥熟料方案适应硫分质量分数不同的煤种;与联产贝利特水泥熟料不同,兖州煤联产Q相水泥熟料矿物主要由2CaO.SiO2、Q相、2CaO.Al2O3、12CaO.7Al2O3和4CaO.Al2O3.Fe2O3组成,熟料矿物组成结构合理,熟料中早强、高强Q相矿物的质量分数为32.1%,弥补了贝利特水泥熟料中早强、高强矿物的缺失;与联产硫铝酸盐水泥熟料相比,长广煤联产Q相水泥熟料矿物主要由2CaO.SiO2、Q相、3CaO.3Al2O3.CaSO4和4CaO.Al2O3.Fe2O3组成,熟料中非活性矿物2CaO.Al2O3.SiO2消失,代之以水化性能良好的Q相矿物,熟料矿物组成结构得到调整和优化.

煤粉炉联产Q相水泥熟料影响因素的试验研究

以高硫长广煤为试验煤种，在两段多相反应实验台上开展了煅烧温度、物料停留时间、物料制备方式、炉内气氛等因素对煤粉炉联产Q相水泥熟料效果影响的试验。结果表明：联产Q相水泥熟料的最佳煅烧温度为炉膛温度范围相一致；在物料停留时间1～7s的范围内，延长物料停留时间有利于Q相熟料烧成反应趋于充分；在一定范围内，混合煤粉颗粒中煤粉与钙基添加剂粒度越小，粒度筛分级差越大，煤粉燃烧过程煤中矿物质与CaO、MgO生成水泥熟料矿物的反应更易于进行。以高硫煤为试验煤种时，炉内的不同气氛对熟料中Q相与3CaO·3Al2。O3·CaSO4的比例产生一定影响．

W型火焰煤粉炉两段喷钙脱硫技术的试验研究

针对煤粉炉内钙基固硫剂燃烧脱硫率低的难题 ,研究了 W型火焰煤粉炉一次风燃烧区域烟气温度和烟气成分的动态变化规律。在研究添加剂量和添加方式对燃烧脱硫率影响的基础上 ,提出了分级配风两段喷钙脱硫技术的方案 ,从而实现一次风燃烧高温区域和中温燃烧区域的同时脱硫 ,使脱硫剂在高温还原区域生成 Ca S,在中温氧化区域生成 Ca SO4,从而避免了 Ca SO4在高温区域的分解 ,使 Ca/ S=3时煤粉炉的脱硫效率达到 71 .2 %。图 2表 2参

煤粉炉内颗粒辐射特性的检测与分析

在一台200MW机组煤粉炉上开展了炉内颗粒介质辐射特性的检测与分析。采用火焰图像处理技术及辐射传递逆求解方法检测了炉内三个横截面的颗粒介质的吸收系数和散射系数,同时采用水冷枪抽气取样装置对炉内燃烧介质中的颗粒物进行了采样。实验结果表明,炉膛中燃烧器区域的颗粒辐射特性相对较大,炉膛出口处的颗粒辐射特性最小;其的辐射特性与颗粒含碳量成正比;颗粒表面较为光滑的飞灰,其辐射特性相对较小,而表面凹凸不平的焦炭颗粒,其辐射特性相对较大.

大型电站煤粉炉燃用高钙煤的自身固硫效果

1025t h煤粉炉在满负荷下燃用高钙低硫的神木煤时,其自身固硫率高达27%～33%。在入炉的矿物灰和钙成分中,60%左右形成飞灰,只有不到10%形成炉底渣。在入炉硫分中,70%左右以气态SO2形式随烟气排放,只有不到10%以固态形式富集于飞灰中,不到1%固定于炉底渣中。XRD定性分析表明:飞灰中因高温熔融形成的玻璃状非晶相含量比底渣中高出许多,并含有自身固硫产物CaSO4和未反应的CaO晶相。在炉底渣中并未发现CaSO4或CaO晶相,但新生成了大量的钠长石晶相。