火电厂SCR烟气脱硝装置喷氨量优化试验方法的研究

电站SCR装置催化剂出口NO_x存在浓度偏差,采用均匀喷氨的方法会导致氨逃逸率居高不下,硫酸氢氨生成物增多,在影响催化剂寿命的同时易造成空气预热器快速堵灰,影响机组运行的经济性、安全性。合理的氨氮比对系统的脱硝性能具有重要影响,经本次优化调整试验后,SCR装置喷氨量有明显的降低,空气预热器快速堵灰情况有明显好转,局部氨浓度过高的情况也有明显缓解,同时能有效减少硫酸氢铵的生成,保障电厂系统的安全运行。

不同采矿深度准东煤物化特性和燃烧性能研究

选取天池能源浅层和深层煤样进行研究,以大同烟煤作为对比,了解采矿深度对煤质及燃烧特性的影响,为准东煤的勘探和燃烧提供必要的理论依据。研究发现,随着采矿深度的增加,煤中水分减少、灰分降低、发热量增加、含硫量减少,煤质更加接近烟煤;煤灰中Fe2O3明显减少,煤的结渣趋势减轻;煤的着火温度略有降低,燃烧速率提高,燃烧特性变好。与大同烟煤相比,准东煤高水分、低发热量、低氮含量,燃烧时着火温度显著降低且燃烧速率低。

两段式分级燃烧技术及其实炉应用

对四角切圆煤粉锅炉低NOX燃烧技术做了分析总结,叙述了TFS2000燃烧系统的特点,引出了两段式空气分级燃烧技术,应用实炉试验数据说明了两段式空气分级燃烧技术较传统空气分级燃烧技术具有更好的效果,用一维炉燃烧试验证明了两段式空气分级燃烧技术能够使煤粉燃烧的更充分。同时也实际应用了两段式空气分级燃烧技术完成了一台160t/h的四角切圆煤粉锅炉的改造,达到了氮氧化物降低50%,锅炉效率高于92%的目的,锅炉运行一切正常的良好效果。

低氮燃烧技术及其改造设计方法

作者通过空气分级燃烧技术对四角切圆煤粉锅炉进行降低氮氧化物排放的燃烧器改造工作,总结出了一套设计技术流程,并总结了经验参数的选择和相关数据的计算方法的经验。对空气分级燃烧改造中远离型燃尽风高度、风速、喷尺寸设计,以及对原二次风改造的方法和思路进行了论述,为今后开展空气分级燃烧改造工作提供了参考。

准东煤在燃烧过程中的矿物演变过程及Na、Ca释放规律

选取天池能源煤作为研究对象,对比分析高、低温灰样中的物相变化,并通过低温灰热重实验深入了解了燃煤过程中准东煤的矿物演变规律。测定不同热处理温度下所得灰样的Na、Ca含量,得到其释放规律,并用Factsage软件模拟出Na、Ca的析出形式。结果表明,准东煤的原始矿物主要有石膏、方解石、石英、高岭石、黄铁矿等。在燃烧过程中,矿物间发生了复杂的化学反应并最终生成钙铁铝石、斜硅钙石等。实验发现,煤中Na在400~600℃间开始析出,Ca在600℃前部分析出,1 000℃后析出最快。结合Factsage的模拟结果,推测1 000℃前Na的主要析出形式为Na Cl（g）,1 000℃后以NaO H（g）和Na2SO4（g）的形式析出。Ca在1 000℃后与灰中铁、硅等矿物形成低温共熔体,达到熔融状态后析出,含量急剧下降。

火电厂多系统协同脱汞研究

本文重点研究了炉膛中汞的氧化产物随着温度变化的生成顺序及其他元素对汞的氧化产物的影响。Hg^0不溶于水,容易挥发,最难脱除,Hg^（2＋）性质较活泼,更容易被飞灰吸附且更易溶于水,而烟气中的Hg^0几乎可以全部被除尘器除去,所以Hg^（2＋）的形成过程研究对汞的脱除至关重要。结果表明：

直接空冷凝汽器翅片管污垢层清洗的数值研究

直接空冷凝汽器翅片管作为空冷单元的重要换热组件,翅片管的清洁程度直接影响空冷单元的高效换热能力。目前对如何提高直接空冷凝汽器翅片管换热能力的研究较多,但是对于直接空冷凝汽器翅片管粘有污垢层后的清洗状况鲜见报道。对此,本文对直接空冷凝汽器蛇形翅片管污垢层清洗进行了数值模拟,分析了翅片管表面具有不同厚度的垢层时,在清洗过程中所受到的压力和剪切应力随时间的变化规律。结果表明：清洗带有不同厚度垢层的翅片管,翅片管表面垢层越薄,就越容易清洗,所需清洗时间越短;翅片管表面垢层受到的压力和剪切应力随垢层厚度的减小而减小,随清洗时间的增加而减小;经计算得出,清洗喷嘴的移动速度为1.1-1.5m/min时可更好的清洗翅片管表面的污垢。

污泥燃烧的热重实验研究

为了解某污水处理厂的污泥的热解特性,利用热天平对污泥进行了热重实验研究。从实验曲线可以看出,在20℃/min和40℃/min的升温速率下,干燥污泥存在3个失重峰;对实验数据进行了分析处理,采用微分法确定了热解反应的机理方程,求出了反应的动力学参数活化能E和频率因子A。

温度对准东煤燃烧碱金属释放特性影响的激光测量研究

针对煤燃烧过程中释放的碱金属引起锅炉换热面沾污和腐蚀的问题,通过在线标定,利用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术定量测量了准东煤燃烧过程中钠和钾随时间的动态释放特性;实验中利用一个自制的多射流燃烧器模拟真实火焰环境,在线测量得到准东煤燃烧过程中碱金属释放过程。实验发现煤燃烧过程的挥发分阶段、焦炭阶段、灰分阶段可以通过测得的碱金属释放曲线进行时间划分;随着温度升高,煤燃烧挥发分阶段、焦炭阶段、灰分阶段的Na、K释放速率均显著增加。

低负荷一次风掺烟量对Π型切圆锅炉NOx生成特性影响

锅炉在低负荷运行时,为了保证携粉能力,一次风量不能随负荷等比例降低,导致燃烧初期氧煤比增大,NOx生成量增加。采用一次风掺烟方式,将风量与氧量解耦,分别控制一次风量和氧量,保证一次风量的同时降低含氧量,可从源头减少NOx的生成。以某330 MW机组锅炉结构参数和低负荷运行参数为依据,对该锅炉在低负荷一次风不同掺烟量进行数值模拟研究,分析不同的掺烟量对炉内截面平均温度、氧体积分数、CO体积分数以及NOx生成质量浓度的影响。结果表明:低负荷一次风掺烟能有效降低锅炉NOx的生成,随着掺烟量的升高,炉内截面平均温度逐渐降低,CO体积分数逐渐降低,炉膛出口平均温度逐渐升高,NOx生成质量浓度减少;掺烟量为15%时与未掺烟比较,炉内NOx生成质量浓度降低79.92 mg/m^3。

灵活性深度调峰下锅炉NO_x排放的神经网络方法预报

利用MATLAB软件中自带的神经网络算法模块对经典文献所载数据和方法进行了校核。在该方法的基础上,将某330MW机组在深度调峰期间低负荷下的运行数据作为已知数据,就地实测的选择性催化还原技术(SCR)入口NOx排放值作为输出值,采用经典的Levenberg-Marquardt训练算法,建立了神经网络训练模型。训练结果表明,输出值和目标值的拟合R值接近0.98,MATLAB软件自带的神经网络算法可以预报SCR入口NOx的排放值,实现了在深度调峰低负荷运行期间达到降低试验工作量、减少试验成本的目的。

深度调峰工况锅炉主要辅机运行安全性分析

煤电机组参与深度调峰成为常态,而深度调峰低负荷运行下锅炉主要辅机运行安全性必须得到保证,为此针对锅炉主要辅机在深度调峰低负荷运行的安全性进行了研究。首先在某300 MW机组深度调峰时,结合运行数据重点分析了中速磨存在的问题,即当最低3台磨煤机运行时,由于单台磨煤机煤量过小而通风量相对偏大,其分离器出口温度会升高甚至超过安全温度范围;继而研究分析风机由于流量过小而压力过大进入失速运行区,导致风机出现失速、喘振等危险情况;最后提出采用2台相邻磨煤机运行或在3台磨运行时将磨煤机冷风管容量增大的技术改造,以保证磨煤机分离器出口温度在合理范围;而对于风机则采用在线性能监控系统,实时监测风机运行工作点及风机效率,防止风机进入不安全区域。

高碱煤在低负荷时的着火稳燃特性研究

建立炉膛热平衡简化模型,从进入炉膛的风粉气流着火热计算着手,研究了煤粉燃烧产生的热量不同的去向,认为只要炉膛输入热量大于其他部分利用的热量之和,低负荷下炉膛的稳燃就能得到保证,基于此,结合某330 MW机组锅炉在低负荷运行时进行了研究。结果表明,在6个不同的低负荷运行下,风粉气流的着火热能得到保障,着火热在90.85 MW时为18 395.6 kW,此时炉膛输入热量扣去其他部分的利用热量之后,还剩余10 470.8 kW,在实际机组运行中的运行数据也显示该机组在不到30%负荷下能正常运行,本文的研究具有一定的工程参考借鉴作用。

分离式燃尽风降低锅炉NO_x排放的试验研究

为了降低410 t/h电站煤粉锅炉的NO_x排放,在实炉上进行了热态试验,在最上层二次风喷口的上方装设了分离式燃尽风(SOFA)喷口。试验结果表明,投入分离式燃尽风SOFA后,炉内形成了良好的空气分级燃烧工况,显著降低了NO_x的排放浓度,最高降低了43.4%。二次风缩腰型配风方式相较于宝塔型配风方式,更有利于降低NO_x排放浓度。另外,投入燃尽风后,经过燃烧调整主蒸汽温度的变化可控制在3℃以内,锅炉排烟温度变化不明显,因此,燃尽风对机组运行影响不大,可充分保持锅炉机组原有的其它性能的稳定性。实炉尺度的热态试验数据为同类型的低NO_x燃烧技术提供了重要的工程实践依据。

Excel在煤质检测数据处理中的应用

煤质化验数据常采用人工及计算器进行运算、修约及判断处理,以致人为因素发生实验结果错误。采用Excel软件对数据进行计算、应用Visual Basic编辑一种可实现自动修约的函数以及利用"条件格式"选项编辑具有对煤质化验结果的重复性限实现判断和预警功能的公式,可解决实验室煤质化验数据大量繁琐的计算问题,提高了实验数据处理的准确性,对实验数据的高效处理起了重要作用。