锅炉水冷壁燃烧优化调整试验与综合治理

通过水冷壁壁面气氛测试与燃烧优化调整试验研究,探讨不同因素对锅炉燃烧器区域水冷壁壁面气氛及温度的影响。综合考虑了入炉煤硫分、煤粉细度和配风方式等参数,同时关注排烟温度、飞灰可燃物含量以及炉膛出口NO_x排放等关键指标,以寻求最佳运行参数。此外,还针对水冷壁综合治理展开研究,涉及电站锅炉水冷壁材料优化、监测与评估新技术的应用、高温腐蚀综合防护等方面,以延长水冷壁的安全使用寿命,从而实现控降非停、提高机组运行安全性及经济性的目标。

燃煤流化床飞灰湿法固定CO_2反应特性研究

为处理流化床飞灰堆积,实现CO2减排,以燃煤循环流化床锅炉飞灰作为碳捕获剂,进行了流化床飞灰湿法碳酸化固定CO2的工艺参数研究。考察了反应压力、反应温度、液固比对CO2单位固定量(每克飞灰固定的CO2质量)的影响。结果表明:反应压力只影响反应速率,不影响CO2固定量;在液固比为1 m L/g、反应温度70℃、反应压力3 MPa、搅拌转速300 r/min的条件下,最大CO2单位固定量为0.0879 g/g,碳酸化效率高达49.58%,说明流化床飞灰有较强的CO2固定能力。因此,利用燃煤流化床飞灰固定CO2具有一定的应用价值。

对冲旋流燃烧锅炉冷灰斗管壁急剧减薄原因分析

以某电厂350 MW超临界对冲旋流燃烧锅炉为研究对象,对锅炉冷灰斗区域管壁急剧减薄进行原因分析及调整建议。针对管壁腐蚀垢样的成分,开展了外观分析,X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜和能谱分析,化学定量分析和金相组织分析,得出垢样中S、C含量较高。同时结合冷灰斗区域贴壁气氛及温度测试结果,得出高温腐蚀及煤粉刷墙是造成冷灰斗处管壁急剧减薄的主要原因。通过降低下层燃烧器外二次风旋流强度、开展热态一次风速调平、降低一次风母管压力、调整动态分离器转速来降低煤粉细度、冷灰斗区域加装贴壁风等手段,可改善煤粉燃烧状况,减少煤粉沉积在冷灰斗区域,从而保证锅炉运行的安全,为同类型机组运行提供经验参考。

基于加速碳酸化法稳固化垃圾焚烧飞灰中重金属实验研究

对垃圾焚烧飞灰(MSWI飞灰)与燃煤流化床锅炉飞灰(CFB飞灰)混合而成的混合飞灰中重金属进行加速碳酸化处理.研究不同碳酸化反应温度、碳酸化反应时间和初始液固比对混合飞灰中重金属铅(Pb)和镉(Cd)浸出特性的影响,考察不同加速碳酸化参数对CO_2的固定规律.结果表明:通过调节在混合飞灰碳酸化处理中的飞灰p H值及合成一定量的Friedel相、Ettringite相等自净化矿物可以降低重金属浸出浓度.在飞灰混合比为1∶1、碳酸化温度为20℃、碳酸化时间为0.5 h的条件下,当初始液固比为0.3 m L/g时,重金属Pb的浸出浓度为0.20 mg/L;当初始液固比为0.1 m L/g时,重金属Cd浸出浓度为0.11 mg/L,Pb和Cd的浸出浓度均达到了40 CFR261.24标准.在飞灰混合比为1∶1、反应温度为20℃、碳酸化时间为24 h、初始液固比为0.5 m L/g的条件下,单位质量飞灰可固定CO_2为43.6 mg/g.

660MW燃煤机组宽负荷脱硝改造技术方案研究

针对双碳背景下燃煤机组深度调峰时反应器入口烟温偏低限制SCR正常投运的问题,介绍了宽负荷脱硝改造的路线和方法。并以某660 MW燃煤机组为例,以20%负荷和30℃温升为目标,从技术、经济方面对多种改造方案进行了对比。研究结果表明:(1)采用烟气旁路方案,其挡板门存在卡塞风险;(2)采用省煤器水旁路方案,投资最低,但仅能提升烟温11℃,不满足改造要求;(3)采用分级省煤器方案,投资最高,且改造后反应器入口局部烟温将达450℃,超过催化剂运行温度的上限;(4)采用宽温脱硝催化剂方案,全年入炉煤硫含量的平均值约为1.92%,部分时段超过3%,长时间低温运行时易造成宽温催化剂的微孔堵塞和活性下降;(5)采用复合热水再循环方案,投资适中,因新增炉水循环泵,能有效提高锅炉的水动力,提升锅炉低负荷运行时的安全性和湿态运行后的经济性,是本项目的最佳方案。各发电企业在路线选择时应根据各厂实际情况,一机一策选择合适的技术路线;如机组需深调至锅炉湿态运行,可优先选择带有炉水循环泵的复合热水再循环工艺。

燃用高硫煤四角切圆锅炉水冷壁高温腐蚀治理

针对某330 MW机组燃用高硫煤四角切圆锅炉水冷壁出现的高温腐蚀问题,采用自主研制的一种防腐耐磨涂层材料对水冷壁管进行了超音速电弧热喷涂,并对水冷壁贴壁烟气中O2、CO及H2S体积分数进行了测试,分析了运行氧体积分数、二次风配风方式(含燃烧器周界风)、一次风量、三次风量、煤粉细度等因素对水冷壁高温腐蚀的影响,通过优化锅炉运行方式,高负荷下水冷壁贴壁还原性气氛大幅下降,尤其H2S体积分数由之前的0.030%～0.045%降至0.030%以下,局部降幅高达50%以上。通过上述综合治理措施,该炉在2016年12月大修结束后运行至今,未发生燃烧器区域的水冷壁管及涂层的更换,根据理论计算涂层可服役时间约为3.41年,可保证向火侧管壁在1个大修周期不会因腐蚀导致失效。

含湿气体横掠管束的凝结对流换热实验研究

在水平单列铜管管束式的换热实验装置上,研究了含湿气体的流速、水蒸气质量分数、冷却水流量对120℃的常压混合气体的凝结水产率和换热系数的影响,结果表明:混合气体流速和水蒸气质量分数能显著提高凝结水产率和换热系数;冷却水流量增加,凝结水产率和气侧换热系数无明显的增加或减少的趋势,而液侧换热系数明显变大,从而导致总换热系数增加。最后,根据实验研究结果,提出了含湿气体横掠管束的凝结对流传热实验关联式,此公式能较好地将实验值与预测值的偏差控制在10%之内。

CTAB对SA210C钢在酸性环境中腐蚀电化学行为的影响

针对不同浓度十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对SA210C钢在两种酸性模拟溶液中的缓蚀效果,采用动电位扫描曲线与电化学阻抗谱(EIS)方法分析了不同条件下SA210C钢电化学腐蚀特征,计算了不同浓度缓蚀剂的缓蚀效率(IE,%),研究了pH值和缓蚀剂对腐蚀速率的影响。结果表明:未添加缓蚀剂时,SA210C钢在pH=6.5模拟溶液中自腐蚀电位较在pH=5.5溶液中更正,但腐蚀电流密度有所下降;添加缓蚀剂后,SA210C钢在相同pH值下自腐蚀电位和腐蚀电流密度均呈现先减小后增大趋势,缓蚀剂添加量为60 mg/L时缓蚀效率达到最高值75.60%。pH值降低时,SA210C钢容抗弧半径减小,减小趋势与规律同极化曲线所得规律一致。因此,未添加缓蚀剂时,SA210C钢在酸性环境中表现为活性溶解状态;与pH=5.5溶液相比,SA210C钢在pH=6.5溶液中腐蚀倾向高但腐蚀速率较缓慢。随着CTAB添加量的增加,其对SA210C钢在酸性环境中的缓蚀效果呈现先增大后减小趋势,缓蚀剂浓度为60 mg/L时有最佳缓蚀效果,继续添加至80 mg/L后,缓蚀效果显著下降。

SA210C钢在涂覆不同质量比混合盐膜下的高温腐蚀行为

为研究表面涂覆质量比分别为Na_(2)SO_(4)∶NaCl=3∶1、1∶1和1∶3混合盐膜的SA210C钢在600℃下的腐蚀行为,通过实验获得了腐蚀动力学曲线,采用XRD、SEM和EDS分析了腐蚀产物成分、微观结构与形貌。结果表明:涂覆3种不同混合盐膜时,SA210C钢表面主要氧化产物均为Fe_(3)O_(4)和Fe_(2)O_(3),腐蚀层增重、增厚情况与混合盐膜中NaCl质量占比呈正相关关系。涂覆混合盐膜中NaCl质量比为1∶3时,SA210C钢表面腐蚀产物内部有明显开裂、分层现象,腐蚀产物严重剥落;涂覆NaCl质量比为3∶1时,腐蚀层存在贯穿式裂纹,腐蚀产物膜/基体界面内侧观察到腐蚀现象。