中国动力煤的着火温度与着火热的分布规律

为了寻求动力煤成分分布与煤质着火及稳燃特性之间的函数关系,根据燃烧学的热力着火理论,对国内大型电站煤粉锅炉燃用的166个典型的煤质分析数据进行了数学分析。分析了固态碳(Cgt)和当量气态碳(Cqt+3.67Har)比值随Vdaf的分布规律及其对煤质着火的影响;根据文献中77个煤质的一维沉降炉实验数据,拟合出煤粉的着火温度与Vad及Aad的函数关系,计算分析了本文大数据样本煤质的着火温度及着火热的分布规律,提出将着火热和着火温度作为煤质着火特性的图像分辨新方法。据此分析了各类煤质的着火与稳燃特性。结果表明,本方法能明确地定量区分不同类煤质和同类煤质的着火特性差异,且在理论上给出符合宏观规律的合理解释。

超超临界锅炉变压运行水冷壁的传热特性

针对超超临界机组变压运行中,负荷和参数变化范围扩大,汽水温度剧烈变化的特性,分析了3类不同技术的1000 MW超超临界锅炉水冷壁出口的汽水焓控制值及其对水冷壁传热特性的影响;根据运行试验数据,分析了1000 MW锅炉螺旋管圈水冷壁和600 MW超超临界锅炉垂直管屏水冷壁的传热特性和壁温差变化特点;阐述了炉型和水冷壁形式对水冷壁出口汽水焓控制值的影响以及对省煤器水温的限制等。运行和试验数据表明,在近临界压力区、60%-80%额定负荷范围内上水冷壁壁温和壁温差均大于下水冷壁,精确控制水冷壁管内工质焓增和管外热负荷的偏差是减小水冷壁壁温差的有效措施。

超临界机组完全变压运行技术与节能分析

系统分析采用变凝结水流量快速调节机组负荷,实现超临界机组完全变压运行的技术特点和节能效果。根据实际运行试验数据,对变凝结水流量调节机组负荷的范围、响应速度、节能效果、除氧器和凝汽器及低压加热器的水位控制、变压运行对锅炉运行特性的影响等问题进行分析,认为变凝结水流量快速调节机组负荷法与传统技术相结合,可实现超临界机组完全变压运行,对大型燃煤机组节能减排意义重大。

一种改进的动力煤稳燃特性分辨指数

对国内大型电站煤粉锅炉燃用的154个煤质的工业分析成分数据进行数学分析试验，根据煤质各成分对稳燃和易燃特性影响的物理关系及煤粉气流稳定着火条件等因素，提出新的煤质稳燃指数（ WR ）和易燃指数（ YR ）。主要特点是：在稳燃指数中引入煤粉达到着火温度时水分吸热量QM 与焦炭吸热量QJ 和挥发分发热量QV ；在易燃指数中引入固定碳与挥发分之比FCar/Var ，灰分与水分之和与挥发分之比（）/ar ar arA ＋M V ；与传统方法相结合，拟合出YR与Vdaf 的分布函数关系式；给出图像分辨新方法与界限值。结果表明，在模型条件下，（）/M J VQ ＋Q Q ≈55.8%～93.2%，此值越小，稳燃能力越强。新指数与传统方法相结合，能更清晰地分辨不同种类煤质的稳燃和易燃特性。

超临界锅炉变压运行与传热特性的量化分析

针对超临界锅炉变压运行中汽水温度和压力变化范围大,导致水煤比调节难度增大和受热面超温等问题,选择适用于大容量锅炉传热计算的改进方法,对600MW超临界锅炉进行传热计算。从系统性量化分析各部分受热面传热特性的角度,阐述了超临界锅炉变压运行时各部分受热面中汽水焓增的变化规律和传热特点以及汽水系统运行调节的关键点。提出超临界锅炉变压运行中过热汽温和再热汽温的优化调节方法。指出决定水煤比控制的关键因素和为数不少的超临界锅炉低负荷变压运行时屏式过热器容易超温的主要原因。

超临界锅炉全负荷变压运行的中间点温度设计

超临界机组全负荷变压运行使锅炉水冷壁在额定负荷与低负荷区的吸热分配差距扩大,过热器超温加剧。针对此问题,计算分析了660 MW超临界锅炉在机组全负荷变压运行的汽水参数变化和汽水系统热量分配关系。提出了在低负荷汽水相变区应适度降低中间点温度,并降低屏式过热器进口汽温,以解决低负荷变压运行中频繁出现的超温问题的方法;提出了缓减水冷壁在不同运行压力区吸热需求矛盾的方法是在低负荷区减少水冷壁的吸热量,增加过热器系统的吸热量,保持比较平稳的中间点汽水焓。可供开发700℃级超超临界机组及锅炉技术参考。

空气源热泵新风机组换热特性研究

近零能耗住宅的封闭性强,导致了室内空气质量的恶化,必须从室外引进符合空气质量的新鲜空气。针对此问题,提出一种适用于寒冷地区,具有较高能量利用率的热回收独立新风机组,在节能前提下,满足室内热舒适性需求。根据传热学理论分别计算了冷凝器及蒸发器的换热特性,对系统的设计和运行性能进行了分析。新风机组可很好地适应中国寒冷地区冬天极端天气,具备安装简单、容量灵活、效率高的优势。

超超临界锅炉的汽温偏差探析

根据实际运行数据研究了超超临界锅炉的汽温偏差变化规律和影响汽温偏差的特殊因素。指出特殊因素为:在湿态向干态转变和跨越临界点时工质热物理特性变化大;过热器系统的蒸汽流程延长、汽温偏差的累积效应增大;水煤比变化等;必须注意单侧减温水量过大,将加剧流量偏差,甚至引发临界流,进而扩大汽温偏差。实例反映的汽温偏差变化趋势为:超临界锅炉在低负荷运行阶段汽温偏差最大;在临界压力附近,汽温偏差被放大;在90%负荷以上过热器出口汽温偏差可以控制在低于5℃的设计值。对于制造、安装和焊接等工艺质量引起的超温爆管或流量偏差更要高度重视。

基于大数据分析的动力煤煤质特性对炉内换热量影响规律的研究

为了建立动力煤煤质特性与炉内传热特性的影响关系的半定量方法,对国内大型电厂燃用的170个煤质分析数据进行了大量理论与数学分析。探讨了煤质特性对电站锅炉炉膛内烟气参数以及烟气参数对辐射放热量的影响关系;根据热平衡原理,通过大量数据计算和理论分析,提出了煤质低位发热量、炉膛出口烟温与烟气在炉内的放热量之间的简捷半定量关系,拟合出精度和可靠性较高、适用范围较广的三维函数关系式。该研究结果可为大型锅炉的设计运行、控制系统的优化提供一种简便可靠的函数评估手段。