生物质气化联产燃气和炭的研究进展

首先对我国的生物质资源储量及其能源应用潜力进行了分析;其次详细介绍了生物质气化联产生物燃气和生物质炭技术的原理、技术路线及其影响因素;最后阐述了适应不同原料形态的多种气化集成系统典型案例,并对生物质气化技术进行了展望。生物质气化联产燃气和炭技术的成功实施对实现我国构建清洁低碳安全高效能源体系,提升可再生能源在国家能源供应中比例,实现“碳达峰”和“碳中和”具有重要意义。

气化温度对生物质气化的可燃气、炭和焦油特性的影响

【目的】生物质气化技术是一种清洁可再生的能源利用技术。研究气化温度对气化产物特性的影响机制,构建气化产物特性的演变规律,对中国实现碳达峰与碳中和目标具有重大意义。【方法】以玉米Zea mays秸秆、棕榈Trachycarpus fortunei壳和马尾松Pinus massoniana等3种农林生物质废弃物为原料,以空气为气化剂,采用自制的微型固定床气化装置,开展3种生物质的气化多联产研究,系统研究了不同气化温度(700、800、900℃)对气化性能的影响,以及对气化三相产物(可燃气、生物质炭与焦油)特性的影响机制。【结果】随着气化温度从700℃增加至900℃,可燃气的质量产率逐渐增加,而生物质炭和焦油的质量产率逐渐减小。较高的气化温度有利于提升可燃气的热值。在3种原料中,马尾松可燃气的热值最高,一氧化碳、氢气和甲烷体积分数分别为40.03%、18.27%和18.29%,低位热值达13.58 MJ·m^(-3)。随着气化温度的增加,生物质炭中的碳元素质量分数增加,氢元素质量分数下降,灰分质量分数大幅增加,其中马尾松炭的热值最高,达29.70 MJ·kg^(-1)。随着气化温度的增加,3种原料的气化液体产物中酸类、醇类、醛酮类、呋喃类化合物相对含量逐渐减小,而芳烃类化合物相对含量大幅增加,其中马尾松的芳烃类化合物相对含量最高,达到61.12%。【结论】气化温度对生物质气化三相产物的产量及特性有显著的影响,选择合适的气化温度对提高生物质可燃气热值及气化效率至关重要。

固体回收燃料掺烧对污泥燃烧特性的影响

为了掌握固体回收燃料(Solid Recovered Fuel,SRF)掺烧对污泥焚烧处置的热反应特性及烟气环境特性的影响,通过使用德国耐驰公司生产的热综合分析仪、SEM、XRD和GA-21plus烟气分析仪着重解析了不同掺烧比例时SRF与污泥混燃过程的热重规律、综合燃尽特征指数、结渣特性和烟气中NO_(x)排放特性。结果表明:混烧过程存在明显的多峰失重现象,主要集中在192.3~645.3℃;SRF掺烧提高了燃料的失重速率,掺混比11%时,最大失重速率达0.14%/min,显著高于污泥单独焚烧的失重速率。随着SRF掺烧比提高,燃料的着火温度和燃尽温度降低,充分燃烧阶段向低温区域偏移。SRF掺混比为11%时,稳定燃烧性能指数和综合燃烧性能指数分别提升了1.38倍和1.17倍,改善了污泥单独焚烧时的着火特性。另外,SRF掺混后燃料灰熔融温度升高,灰分黏附程度降低,颗粒聚团强度降低,从而减弱了污泥单独焚烧时结渣情况,然而掺混燃烧导致烟气中NO_(x)排放量增加。

活性炭喷射吸附在烟气净化中应用的数值模拟分析

掺烧污泥已成为燃煤电厂能源结构转型的手段之一。本文基于浙江金华宁能热电厂现有燃煤烟气系统,提出在烟道系统增设活性炭喷射净化技术,基于Fluent模拟分析,从单喷口和多喷口的喷射点位置、喷射角度、喷射质量流量三个方面,对烟道中活性炭喷射分布均匀性等进行了数值模拟分析;并通过比较停留时间、扩散效果,分析了不同活性炭喷射方案下的喷射效果;最后,对活性炭喷射系统应用于烟气治理领域的影响及安全性进行了分析。结果表明,相对于单喷口喷射,多喷口喷射的活性炭更加均匀,但成本更高。对于单喷口喷射,当活性炭喷射点位置在烟道水平转垂直的弯头出口截面中心位置处时,扩散效果好,且活性炭停留时间长;当活性炭为顺流喷射、质量流量为10 kg/h时具有最高的经济效益。对于多喷口喷射,活性炭质量流量为15 kg/h时,活性炭吸附效果较好,但是成本更高。单喷口和多喷口下都应选择顺流喷射,这样扩散面积相对更大,活性炭的扩散效果相对更好,并且在截面中分布相对均匀。活性炭喷射系统应用于烟气治理领域对环境的影响较小,且安全性在可控范围内。

湿污泥低温热风干化特性及其数值模拟分析

污泥干化是其终端处置和资源化利用前必要的预处理环节。热风干化是湿污泥常用的处理技术,对污泥热风干化过程中传热传质特性进行深入研究,有助于相关干化工艺的研发并促进其工程化应用。依据自行设计的低温热风对流干化试验台,探究了污泥薄层干化过程中的传热传质规律,并分析了热风温度和流速对污泥干化过程中的湿分比、湿分迁移速率和内部平均温度的影响。此外,根据干化过程中污泥内部热量传递的能量方程,运用ANSYS Fluent软件模拟计算出污泥干化过程的特征参数。

气化温度和当量比对玉米秸秆气化多联产产物特性的影响

中国秸秆资源丰富,通过生物质气化技术对秸秆进行能源化高值利用,对中国实现“碳中和”和“碳达峰”有重要意义。该文选取玉米秸秆为原料,采用自制的小型固定床气化炉装置,开展玉米秸秆气化多联产试验,研究了当量比和气化温度对玉米秸秆气化性能的影响,并且对气化产生的气体、固体和液体产物的特性进行了分析。结果表明,随着气化温度的升高和当量比的增加,可燃气的质量产率逐渐增加,而生物质炭的质量产率逐渐下降。较高的气化温度和较低的当量比有利于提升可燃气的热值,当气化温度为900ºC,当量比为0.05时,可燃气中可燃气体组分含量最高,H2、CO、CH_(4)和CnHm含量分别为22.00%、25.91%、13.59%和1.12%(以体积分数计,下同),最高热值为11.26 MJ/Nm3。随着气化温度的升高和当量比的增加,生物质炭中的C元素、H元素、挥发分含量大幅下降,而灰分含量大幅上升。随着气化温度的升高,液体产物中酚类、醇类、酸类和醛类物质含量下降,而芳烃类和酯类物质含量大幅增加;随着当量比的增加,液体产物中芳烃类和酚类物质含量下降,酯类物质含量大幅增加。基于小试规模的玉米秸秆气化多联产试验研究,可为大规模的玉米秸秆气化项目设计和投产提供参考依据。

1000 MW汽轮机油系统清洁度控制技术

以国华宁海电厂2台1000MW机组工程为例,介绍了为提高油循环质量,保证油系统清洁度和油压的稳定性而需要在油管路施工、油循环等过程中采取的各种措施。通过运用新工艺和新技术,使油系统冲洗质量和效率显著提高,着重介绍了施工过程中的重点、难点。

关于电厂吸收塔循环浆液泵变频改造的探索与实施

通过对吸收塔循环浆液泵进行变频改造,降低循环泵运行能耗,优化二氧化硫排放控制,达到节能减排及优化运行的目的,对类似电力企业具有参考意义。

V94.3A燃气轮机结构特点及安装实践

萧山发电厂的新建燃气轮机发电工程采用西门子公司生产的V94.3A型燃气轮机,其结构特点和安装流程与GE公司、三菱公司等设计的燃气轮机有所不同。结合安装实践阐述了西门子公司生产的燃气轮机安装过程中的重点和难点,并提出有效的措施。

130 t/h循环流化床锅炉燃烧优化调整试验研究

通过对金华某热电厂130 t/h CFB锅炉进行燃烧优化调整试验研究,掌握了该锅炉的燃烧特性和NOx排放特性。试验主要对锅炉燃烧氧量、床压、一二次风率等因素进行了调整,对运行参数进行了优化,锅炉效率提高了约0.6%,NOx原始排放质量浓度同比降低了约20%,使锅炉的运行趋于合理,达到了预期效果,可为同类型CFB锅炉运行调整提供借鉴。

低压缸末级叶片断裂原因分析

针对印尼某115 MW机组低压缸末级叶片断裂事故进行了剖析,阐述了叶片断裂的机理,用逐项排除法分析了叶片断裂的原因,最终判定汽轮机末级叶片是由于发生了水击才导致断裂,提出了防止叶片断裂的措施。

V94.3A燃气轮机DLN混合型燃烧器的低NO_x排放特性

介绍了Siemens公司生产的V94.3A 350 MW单轴燃气蒸汽联合循环机组采用的由24个干式低NOx(DLN)混合型燃烧器组成的环形燃烧系统,它具有低NOx质量浓度、低CO体积分数、低压降和高运行灵活性等特点,该系统采用扩散燃烧模式和预混燃烧模式,并且通过这两种模式间的切换来实现低NOx的排放。

390MW燃气轮发电机组气密性试验探讨

发电机的漏氢量是整个电厂机组运行考核的一个重要指标。如何最大限度地控制发电机的漏氢,是提高发电机组安装质量的重要节点。本文就针对萧山4#机组350MW燃气-蒸汽联合循环配套发电机组的结构类型,重点描述了气密性试验的流程及注意要点,最终证明所采取的措施是有效的,并能在同类型机组中得到广泛推广。

130t/h循环流化床锅炉烘炉技术

新安装的锅炉在正式投产前,必须进行缓慢烘炉,使炉墙中的水分缓慢逸出,确保炉墙热态运行的质量。耐火耐磨内衬材料施工后的烘干过程直接关系到内衬材料的施工质量和性能。传统的燃木柴+燃油的烘炉方法已不宜用于大型循环流化床锅炉的烘炉。金华某热电厂130 t/h CFB锅炉采用高温烟气烘炉法,完全满足了该锅炉的烘炉要求,为其他电厂循环流化床锅炉的烘炉积累经验,值得借鉴和推广。

萧山发电厂3号机组汽轮机轴系找中探讨

萧山发电厂3号联合循环汽轮机组是西门子机组,其高压和中低压转子找中心与国内同类机组有所不同。文章介绍了该机的设计特点,并详细介绍了转子找中的方法和过程,还总结出该类型机组转子找中过程中的重点及与其他常规机组的不同点。

高效反动式汽轮机轴承振动分析及处理

汽轮发电机组的组成结构具有复杂性,各系统及部件精密度要求较高。作为高速旋转设备,一旦发生振动将会影响机组出力降低经济性,重者将给机组带来严重危害,直接影响安全运行。而影响振动的因素较多,分析问题比较系统复杂。本文通过对正常运行中的机组进行分析、检查、维修,解决汽轮发电机组的振动问题,对同类型机组出现的情况有一定的借鉴作用。