一种T型吹灰装置在锅炉空气预热器上的应用

为解决燃煤电厂超低排放改造后,因硫酸氢铵粘结性积灰导致空气预热器蓄热元件严重堵塞的难题,根据硫酸氢铵生成机理、粘附特性及沉积部位,结合空气预热器结构及温度场分布,研发出一种新型在线清灰装置,代替原有的吹灰装置。所研T型吹灰装置的吹灰器采用T型双弧形喷管,喷管上安装多个扇形整流喷嘴,由推进机构定时从冷热端环向延续、径向步进推进。将该装置应用于广东某燃煤电厂600 MW机组锅炉空气预热器,在完成空气预热器蓄热元件的人工清洗且机组运行110 d的同样条件下,对比分析投运原有的蒸汽吹灰装置后、投运T型吹灰装置后的空气预热器差压值,可知使用T型吹灰装置时空气预热器阻力增幅可减少300 Pa以上。对比分析结果表明,采用T型吹灰装置能够有效降低空气预热器阻力,并将阻力长时间维持在较低水平,能够安全、经济、有效清除硫酸氢铵粘结性积灰,提高了机组的经济与可靠性,该装置可进一步推广至其他采用回转式空气预热器并存在严重堵塞问题的燃煤电厂。

干法制备高中孔率生物质成型活性炭

以锯末为原料,氯化锌为活化剂,不添加黏结剂,采用干法混合后直接成型活化制备高中孔率生物质成型活性炭。为考察这种工艺的可行性,通过单因素实验,以亚甲基蓝吸附值为评价指标,考察了盐料比、活化温度、活化时间与成型密度对生物质成型活性炭吸附性能的影响,得出较优工艺条件为:盐料比1.0:1,活化温度950℃,活化时间为60 min,成型密度为1.4 g·cm^(-3)。在此工艺条件下制备得到的生物质成型活性炭,其亚甲基蓝吸附值为387 mg·g^(-1),BET比表面积为2104 m^2·g^(-1),平均孔径为3.11 nm,总孔容为1.63 cm^3·g^(-1),中孔孔容为1.17cm^3·g^(-1),中孔率高达71.8%,初步证明了干法制备高中孔率生物质成型活性炭工艺的可行性。

干法制备生物质成型活性炭工艺研究

以锯末为原料,氯化锌为活化剂,采用干法混合后直接成型活化制备无粘结剂生物质成型活性炭。为考察该工艺的可行性,通过单因素实验,考察盐料比、活化温度、活化时间与成型密度对生物质成型活性炭吸附性能的影响,得出较优工艺条件为:盐料质量比2.0∶1,活化温度550℃,活化时间为40 min,成型密度为1.5 g/cm^3。在此工艺条件下制备得到的生物质成型活性炭,碘吸附值为1322.7 mg/g,BET比表面积为2010 m^2/g,初步证明干法制备生物质成型活性炭的可行性。

烟气温湿度对电除尘脱除细颗粒的影响

采用搭建的350 m^3/h燃煤热态实验平台,测量电除尘出口不同粒径细颗物脱除效率,考察喷雾降温对电除尘放电特性、烟气酸露点、粉尘比电阻及除尘效率的影响.结果表明:当烟气温度由130℃降低到90℃,相对湿度由6%提高到12%时,电除尘击穿电压升高,粉尘比电阻降低;同时烟气酸露点温度随着相对湿度增加而提高;电除尘质量脱除效率变化不明显,但在0.1~1.0μm区间的颗粒数量脱除效率可提高10%;根据低低温电除尘运行经验可知,喷水降温到烟气酸露点以下,合理控制烟气灰硫比可避免产生烟道腐蚀.

化学与湍流团聚耦合促进燃煤细颗粒物团聚与脱除

将化学团聚与湍流团聚技术耦合,实验研究了燃煤细颗粒物在化学与湍流团聚耦合作用下的团聚与脱除效果,以及颗粒物浓度、烟气温度、团聚液喷入量与烟气流速等因素对细颗粒物团聚与脱除效果的影响规律。结果表明,典型工况下化学-湍流耦合团聚能够进一步促进细颗粒物团聚长大以及静电除尘器对细颗粒物的脱除,其作用效果优于单独的化学与湍流团聚。随细颗粒物浓度的升高,团聚与脱除效率均逐渐下降,分别由49.2%与96.7%下降至35.3%与88.2%。随烟气温度与团聚液喷入量的增加,细颗粒物团聚与脱除效率均先升高后降低,并在180℃与12 L/h处达到最高值,团聚与脱除效率分别为44.7%与94.8%。随烟气流速的增加,细颗粒物团聚与脱除效率均逐渐升高,分别由30.5%与86.3%升高至50.2%与97.5%。

湍流团聚中不同尺度涡耦合促进燃煤细颗粒团聚与脱除研究

采用具有不同尺度结构湍流涡片的湍流团聚器,实验考察了颗粒物浓度、烟气温度与烟气流速等因素对燃煤细颗粒物在不同尺度涡耦合的湍流流场中团聚和脱除效果的影响。结果表明:随着烟气中细颗粒物浓度的提高,PM2.5与PM10的团聚效率分别提高约8.6%与8.8%,质量与数量脱除效率分别提高约8.3%与9.6%,但是细颗粒物浓度超过6×106个/cm^3后,颗粒物的团聚效率提升不明显;提高烟气温度对细颗粒物团聚与脱除效率提升作用不明显,当烟气温度由75℃提高至175℃时,PM2.5与PM10的团聚效率仅提高约2.7%与3.0%;提高烟气流速在一定范围内能够促进细颗粒物的团聚与脱除,但当烟气流速过大时,团聚和脱除效率下降,烟气流速在13 m/s时细颗粒物团聚与脱除效果最好,PM2.5与PM10的团聚效率分别为27.8%和24.2%。此外,通过对湍流团聚器中烟气流场以及不同粒径颗粒物之间的运动情况进行模拟计算,提出细颗粒物在不同尺度涡耦合的湍流流场中存在2种不同的团聚模式。

玉米秸秆成型颗粒快速燃烧特性及反应动力学研究

基于等温热重分析技术,采用化学动力学法拟合燃烧过程中质量损失率与时间的单方程模型,对不同燃烧温度与成型密度下柱状玉米秸秆成型颗粒的快速燃烧特性进行研究。结果表明:玉米秸秆成型颗粒在600℃下成型密度较大,燃尽时间较长,到达热失重速率(DTG)曲线峰值时间较长;相同密度的成型颗粒,随温度的升高,燃尽时间缩短,DTG峰值高度越高,到达峰值的时间越短;在该实验变量控制范围内,成型密度和外部环境温度对燃尽率无明显作用;通过动力学计算得到玉米秸秆成型颗粒的反应级数在0.5~0.7之间。由实验数据曲线拟合得到拟合方程,求解出活化能E及指前因子A。

基于小样本不均衡数据的供水管道泄漏智能检测算法

针对能源电厂供水管道泄漏视觉检测存在数据样本少、不均衡等问题,提出一种基于小样本不均衡数据的供水管道泄漏智能检测算法。首先,提出一种基于多掩码混合Multi-mask mix的数据增强方法,通过随机生成掩码层对原始图像进行区域提取与混合,在Multi-mask mix中引入支持向量机(SVM)获取管道正常和泄漏特征,为混合掩码块提供更准确的先验标签;其次,提出一种均衡化策略并应用于图像层面和掩码层面,以实现数据均衡化;最后,基于深度学习的Resnet18网络模型实现管道泄漏检测与识别。实验结果表明,该算法处理图像数据后可使Resnet18模型对管道泄漏识别准确率提升1.1%~4.4%,说明深度学习模型能有效提升管道泄漏检测的分类精度,优于现有其他算法。此外,该算法现已成功应用于能源电厂供水管道泄漏检测。

湍流与化学团聚耦合促进电除尘脱除燃煤颗粒的试验研究

在燃煤热态实验平台的基础上开展湍流与化学团聚耦合促进电除尘脱除燃煤颗粒的实验研究,通过电称低压冲击器分别测量湍流团聚、化学团聚及二者耦合作用时烟气中细颗粒数量浓度及粒径分布的变化。发现湍流与化学团聚耦合作用使颗粒团聚效率提高到59%,且随着粒径增大湍流团聚分级团聚效率从16%逐渐降低而化学团聚分级团聚效率从21%逐渐增大至50%以上。湍流与化学团聚耦合能够有效提高电除尘对细颗粒物的脱除作用,这种作用是通过促进颗粒团聚而间接实现的。此外,湍流与化学团聚有着相互促进的内在耦合机制。

热风分布器结构对脱硫废水旋转喷雾蒸发特性影响的数值模拟

针对脱硫废水旋转喷雾蒸发过程,建立了气液两相流动及传热传质模型,并利用该模型对某电厂300MW机组的脱硫废水蒸发过程进行了模拟,研究了热风分布器中导流板的角度和数量对干燥塔内流场、废水雾滴运动与蒸发的影响。结果表明:外导流板角度对喷雾干燥塔内流场影响比内导流板大,随着外导流板角度的增加,热烟气进入喷雾干燥塔的旋转作用更加明显,外导流板角度为32°时烟气旋流作用最好;随着内导流板角度的增加,液滴轴向运动最远距离减少,同时内导流板角度的改变对喷雾干燥塔内液滴完全蒸发时间的影响大于外导流板,内导流板角度为0°时液滴蒸发时间最短;内导流板数量对喷雾干燥塔内流场、液滴的运动和蒸发影响较小,随着内导流板数量的增加,干燥塔内流场、液滴运动距离和完全蒸发时间趋于稳定,综合考虑烟气导流与风压损失,建议内导流板数量取为24片。

预浓缩高盐脱硫废水蒸发特性实验研究

本文利用单液滴蒸发实验研究了预浓缩高盐脱硫废水液滴蒸发特性,比较了高盐废水与普通废水液滴蒸发行为异同,并开展了喷雾蒸发适应性实验。结果表明,液滴蒸发存在收缩-膨胀-再收缩三阶段,高盐废水蒸发速率更低,但因其含水量少,总蒸发时长更短;液滴膨胀和内部气泡生长规律相关,高盐废水呈多气泡长大模式,普通废水呈孤立气泡快速长大模式;环境温度升高可加快废水蒸发,但蒸发产物将在高温下分解;实验工况下高盐废水喷雾蒸发产物含水率低于普通废水。