电站锅炉高碱煤燃用技术发展现状及展望

在“碳达峰、碳中和”的大背景下,西北地区火力发电在我国电力行业中的重要性进一步提升。该地区高碱煤占比高,锅炉燃用高碱煤过程中极易出现严重结渣和沾污问题,解决高碱煤安全燃用问题对保证我国电力安全有重要意义。对国内外高碱煤燃用技术发展现状进行了介绍,通过十余年的研究,我国高碱煤燃烧技术取得了显著的进步,相关成果已经在电力行业得到了推广应用,锅炉高碱煤掺烧比例由60%以下提高到了90%以上,但目前仍未能完全实现全烧高碱煤。对实现全烧高碱煤的几种技术路线进行了介绍,同时对目前燃用高碱煤典型锅炉的设备参数及运行情况进行了介绍分析。总体而言,煤粉锅炉、流化床锅炉、液态排渣锅炉在对高碱煤适应性方面各有优缺点,都还有技术瓶颈需要进一步研究和突破。为最终破解高碱煤安全燃用难题,还需要引入更多的新技术。

市政污泥与煤配伍(磨制)焚烧特性试验

为探究燃煤电站协同处置市政污泥对机组现有设备系统和运行状况的影响,开展实验室掺烧试验与现场实炉掺烧试验。试验结果表明,实验室掺烧水分13%的干污泥,掺入污泥比例20%,混合燃料着火温度升高36℃,燃尽率下降1.5%;随污泥比例增加,燃料可磨性下降,结渣倾向加重。现场试验掺烧水分40%的污泥,掺烧比例10%及以下,输煤、制粉系统运行正常,锅炉结焦状况、汽水参数、风烟参数等均在正常范围内;烟气中二噁英毒性当量最高值为0.038 ng/m^(3)(11%O_(2),以TEQ计),HCL、HF质量浓度最高分别为2.50、0.23 mg/m^(3),烟尘质量浓度≤10 mg/m^(3),SO_(2)质量浓度≤35 mg/m^(3),NO_(x)质量浓度≤50 mg/m^(3),均满足国家排放标准;飞灰、大渣、石膏中的氰根离子、烷基汞、重金属、氟离子排放均满足国家标准要求。污泥掺烧比例10%及以下时,机组的输煤系统、制粉系统、燃烧系统、送引风机等辅机均能适应,不会对飞灰、大渣、石膏的品质及利用产生影响,且烟气中的NO_(x)、SO_(2)、烟尘、二噁英、HCl、HF等均可达标排放。进一步提高污泥掺烧比例时,仍需注意制粉系统的干燥出力与研磨出力核算,同时需监测炉膛烟温变化及管壁结渣情况、污染物排放情况,合理安全地解决污泥处置问题。

中速磨煤机磨制生物质颗粒料的适应性研究

生物质燃烧不会增加二氧化碳排放量,发展生物质与燃煤耦合发电技术是加快电力转型升级的可行途径。采用压型后的生物质与煤粉在不同的磨煤机中磨制且不掺混,由不同的燃烧器分别送入炉膛,该方式不需要增加额外的生物质处理设备和设置生物质燃料处理车间,可大大节省投资和厂区空间。其关键限制性技术因素在于电厂的磨煤机是否能够有效研磨生物质颗粒燃料,以及如何评估现有磨煤机对新型耦合燃料的适应性。为此,搭建了中速磨煤机实验台,分析中速磨煤机磨制生物质颗粒的适应性。结果表明:中速磨煤机碾磨木屑生物质颗粒时碾磨出力降低,有效出力修正系数为0.65~0.70;ZGM型中速磨煤机碾磨木屑成型颗粒时,加载力特性、分离器特性均在料粉粒径0.2 mm分界下变化明显,可考虑将筛分细度R200和R500定为磨煤机研磨生物质颗粒料粉均匀性指标的衡量标准;相对于磨制煤粉,磨制成型生物质颗粒加载力的增加或现行分离器转速的提升对细度分布影响规律有较大差异,亟待进一步的深入研究。

空气分级对旋风燃烧液态排渣及NOx排放的影响

为了进一步论证在旋风炉中采用空气分级低氮燃烧技术的可行性,建立了旋风燃烧液态排渣模型和NOx排放半经验公式,并在一台中试旋风炉上开展了实验研究,定量分析了空气分级对准东煤旋风燃烧时液态排渣、NOx排放和燃尽性的影响.实验数据表明,针对不同准东煤种,为兼顾稳定液态排渣和降低氮氧化物排放,可根据容积热负荷、捕渣率和灰临界温度确定合适的空气配比方式.燃用准东天池煤时,最佳的主燃区过量空气系数为0.9,与空气未分级相比,NOx排放可降低20%,但未完全燃烧热损失会增加0.32%.本研究将为旋风炉的设计和运行提供重要参考.

准东高钠煤在液态排渣旋风炉上燃烧及沾污特性试验

准东煤易着火、易燃尽,是优良的动力用煤,但使用过程中沾污结渣问题严重。本文在液态排渣旋风炉上对准东煤进行燃烧试验,通过扫描电镜对灰渣样的显微形貌及成分进行研究,并分析其飞灰烧结强度。结果表明:准东煤在旋风炉上燃烧完全,且可以通过调整风量和配风方式来控制NOx生成;旋风炉内高温段形成的液渣中出现了Fe元素的富集、中低温段灰样中出现了Na、Ca、S元素的富集,旋风炉灰渣中均含有一定量的碱金属元素,液渣中碱金属元素质量分数低于原煤灰中,而灰样中的碱金属质量分数较高;旋风炉飞灰烧结强度高;低熔点组分的Na、Ca硅铝酸盐、硫酸盐是造成结渣沾污的重要因素。

乌拉盖褐煤半焦与生物质冷压成型特性试验

半焦是煤化工的主要副产品之一,具有粉化率高的缺点,极易扬尘,且难以运输。将生物质作为一种粘结剂,将半焦制成型煤产品可克服这一缺点。本文对乌拉盖褐煤半焦与生物质混合成型后的半焦型煤强度和燃烧特性进行了试验研究,考察了生物质种类、生物质比例、成型压力、生物质粒径等因素对半焦型煤的落下强度、抗压强度和浸水强度的影响,并推荐了冷压成型工艺参数。以添加60%生物质的乌拉盖半焦型煤为例,成型压力在90 MPa以上时,半焦型煤的落下强度可达80%,抗压强度、浸水强度均可达4 MPa。另外,半焦型煤燃烧特性良好,可作为优良的民用燃料。

碱性金属在立式旋风炉上的迁移规律研究

新疆准东煤由于其高碱特性,燃用过程中出现了严重的结渣沾污问题。本文在工业旋风炉及旋风炉试验台上采集样品,通过能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)分析其元素及晶体化合物构成,结合取样处烟温研究碱性金属在旋风炉上的迁移规律。结果表明:碱性金属有向尾部富集趋势,前置室高温下,液态渣可捕获部分碱性金属,燃尽室、过热器及尾部旋风子处出现碱性金属富集;854~1200℃下大量碱性金属硫化凝结在受热面上,726~834℃下部分碱性金属反应生成某些低温共熔体,加重该处受热面沾污;旋风炉全烧准东煤尚需在提高碱性金属元素捕捉率,减少碱性金属向尾部迁移量方面做深入研究。

隧道二次衬砌质量控制策略浅探

在隧道施工的过程当中往往会受到很多因素的影响,从而导致二次衬砌施工出现质量问题。为此,论文就隧道二次衬砌质量控制策略展开探讨。

有线电视宽带网络故障处理新方法探究

近年来,有线电视已经极大的改变了人们的生活,人们的娱乐生活也更加丰富。为了保证有线电视宽带网络发射以及传输信号的质量稳定性,需要采用专业的技术方法来对其存在的各类故障展开快捷高效的维修,只有这样,才能保证有线电视宽带网络稳定运行。如何正确分析故障来源以及选择合理的处理方式是十分重要的。从很多有线电视宽带网络故障的维修实践来看,也会碰到一些处理难度比较大的特殊故障,需要相关人士不断地研究新技术、新方法。本文提出了有线电视宽带网络中比较常见的一些疑难故障,并分析了相关的维修方式,以期提供一些参考。

准东煤掺烧煤矸石安全性与经济性分析

高岭土与低钠煤可以有效抑制燃用准东煤时炉内的沾污结渣问题,但由于其价格升高,为降低电厂燃煤成本,因此提出将煤灰成分相似的煤矸石作为准东煤防结渣添加剂。分析煤矸石作为添加剂抑制炉内沾污结渣的可行性,根据入炉煤灰中折算Na_(2)O含量低于3.0%,确定掺烧比例,并在某150 MW机组上进行实炉掺烧试验。通过掺烧试验分析可见,煤矸石掺烧比例不宜过大,否则煤粉细度变粗,入炉煤热量降低,影响锅炉带负荷能力;掺烧煤矸石锅炉能够安全稳定运行,并可有效抑制炉内结渣,同时还可节约标煤,为电厂带来一定经济效益。

尿素催化水解制氨机理与试验研究

为解决尿素水解制氨工艺中反应速率慢等问题,筛选了一种弱碱铵盐水解催化剂,通过提高反应液碱度来促进尿素的水解.小试和中试试验结果表明:磷酸氢二铵具有比磷酸二氢铵更高的催化效率;采用磷酸氢二铵作为催化剂时水解反应活化能由无催化剂时的73.6 kJ/mol减小到65.3 kJ/mol,水解反应速率加快,相同产氨量下反应温度降低约10℃,产氨能耗降低约3%;在相同的产氨需求和反应温度条件下,催化水解反应器的容积可减小30%以上;催化条件下的尿素水解仍然为液相慢反应,产氨速率由本征动力学控制.本研究将为尿素催化水解工艺设计提供重要参考.

电站锅炉燃用高灰分烟煤低负荷再热汽温的研究

辽宁某电厂锅炉燃料属高灰分烟煤,机组低负荷运行时再热汽温显著偏低,制约节能发电。为研究低负荷再热汽温特性,并分析锅炉节能改造潜力,开展煤种燃烧特性试验、燃烧设备调试及煤种掺烧性能测试研究。结果表明,燃用设计煤或低热值煤锅炉低负荷再热汽温大幅度偏低,高灰分高挥发煤"短促燃烧"特性是锅炉低负荷再热汽温偏低的主要原因之一。为提高低负荷再热汽温,建议大幅度减小燃烧器喷口的安装切圆直径,并适当调整过、再热系统对流受热面积的分配比例。