100t/d气化飞灰预热燃烧锅炉设计与运行

煤气化技术是煤炭梯级利用的主要方式之一,近年来发展迅速、使用广泛。但煤气化过程无法将煤中的碳全部转化利用,煤经过气化后仍有部分可燃物残留在气化飞灰中。其中循环流化床煤气化产生的气化飞灰碳含量相对较高,低位发热量达12~25 MJ/kg,若能加以利用会显著提高碳的利用率。气化飞灰的挥发分极低,传统燃烧技术很难处理。为了实现气化飞灰的高效燃烧,并同时控制燃烧的NOx排放水平,提出并发展了预热燃烧技术。该技术将气化飞灰在流化床预热燃烧器中进行预热,在缺氧条件下通过化学反应产生热量将燃料自身预热至850~950℃并脱除部分燃料氮,再将预热后的燃料通入煤粉炉炉膛,在炉内通过分级配风实现高效低NOx燃烧。针对一台采用预热燃烧技术的气化飞灰预热燃烧锅炉,开展调试和工程试验,通过考察预热燃烧器和炉膛内的温度分布和变化规律、气化飞灰的燃烧效率以及NOx原始排放,研究气化飞灰的预热特性、预热后的高温气固混合燃料的燃烧特性和NOx排放特性。结果表明,预热燃烧锅炉可以燃用挥发分<3%的气化飞灰,锅炉运行稳定,气化飞灰燃烧效率可达98%以上,NOx原始排放浓度最低可达261.94 mg/m^(3),经脱硝处理能达到超低排放。预热燃烧锅炉实现了气化飞灰的高效低氮燃烧,证明了预热燃烧技术在超低挥发分燃料处理方面的可行性和技术先进性。

35 t/h纯燃超低挥发分碳基燃料预热燃烧锅炉运行特性研究

低阶煤热解和气化后会产生热解半焦和气化残炭等超低挥发分碳基燃料,为解决超低挥发分碳基燃料着火稳燃难、燃尽难和污染物排放水平高等问题,在35 t/h工业煤粉锅炉上增加了预热燃烧器以及相关辅助系统,建成了35 t/h纯燃超低挥发分碳基燃料预热燃烧锅炉。在该锅炉上以神木烟煤、神木半焦和气化残炭为燃料进行试验,研究燃料种类、预热温度、二次风当量比和锅炉负荷对锅炉燃烧特性及污染物排放特性的影响。结果表明:3种燃料在35 t/h纯燃超低挥发分碳基燃料预热燃烧锅炉中都可以稳定燃烧,即使干燥无灰基挥发分为4.30%的半焦粉也能稳定地纯燃,表明预热燃烧技术具有很好的燃料适应性;3种燃料通过预热后进行燃烧,燃烧效率均超过99%;随着预热温度的增加炉膛的整体温度有所升高,NOx排放呈现先降低后增加的趋势,说明预热温度升高有利于预热后的燃料在炉膛中燃烧放热,预热温度为887℃时,NOx排放质量浓度达到最低值110.6 mg/m^3(标态,φ(O2)=9%);预热燃烧锅炉低负荷下的稳燃特性较好,负荷越低NOx排放质量浓度越低,最低可达108.0 mg/m^3(标态,φ(O2)=9%),体现了预热燃烧技术在稳燃、燃尽和低NOx排放上的优势。

40 t/h煤粉预热燃烧锅炉运行和低NO_(x)试验研究

为应对日益严峻的大气污染形势,实现煤粉高效低NO_(x)燃烧,开发了煤粉预热燃烧技术。煤粉首先进入流化床预热燃烧器,与较低当量比的空气发生部分燃烧反应产生热量将自身预热至800℃以上,在高温强还原性气氛下析出并脱除部分燃料氮,预热后的燃料随后进入煤粉炉炉膛,在炉内通过分级配风进一步控制NO_(x)生成。某40 t/h煤粉预热燃烧锅炉工业试验结果表明:该锅炉可实现高效运行和低NO_(x)排放的协同控制;锅炉NO_(x)排放质量浓度随锅炉负荷的提升而逐渐升高,提高内二次风比例和延迟三次风配入等手段均有利于降低NO_(x)排放质量浓度;二次风当量比在0.4左右时NO_(x)排放质量浓度最低;锅炉热效率可达到93.08%,在50%~100%负荷范围内可实现NO_(x)原始排放质量浓度≤119 mg/m3(φ(O_(2))=6%)。

热电工业互联网应用实践及效果分析

本文介绍了热电工业互联网的关键技术和平台架构及其在一套7炉6机近百热用户的复杂热电生产系统上的部署情况和应用效果。运行结果显示,工业互联网平台的应用帮助该热电生产系统实现了2.92%的综合能效提升和1300万元的年经济效益。该案例的实施,验证了热电智能化技术在复杂热电生产场景中应用的可行性,体现了工业互联网平台对热电生产节能降碳的促进作用。本文为探索能源数字化、智能化的发展道路提供了事实参考,为工业互联网在促进“双碳”政策落地中发挥的重要作用提供了事实依据。