关于煤电行业除尘除灰系统标准体系修订的探讨

首先阐述了“双碳目标”背景下煤电机组除尘、除灰系统的运行现状及面临的安全挑战,探讨了积极开展除尘、除灰系统相关标准修订工作的紧迫性和重要性。其次系统梳理了涉及除尘器、除灰系统和钢结构安全等国家、行业标准的使用现状,剖析了标准的空白缺位,以及标准之间存在的主要矛盾、不适应性等,并提出了除尘、除灰系统标准体系构建的总体框架,分析了标准体系修订的必要性及产生效益。最后围绕煤电行业除尘除灰系统标准体系的近期、中期和远期修订计划提出了针对性建议。

湿式石灰石烟气脱硫循环系统减阻剂配方研究

高聚物聚氧化乙烯(polyethyleneoxide,PEO)、聚丙烯酰胺(polyacrylamide,PAM)能够减少管道中流体阻力。目前,电厂脱硫主要以湿式石灰石石膏法为主,脱硫系统中循环泵传输浆液产生巨大的阻力耗能。因此,文中针对电厂脱硫系统进行减阻实验研究。模拟实际环境中的生产情况,在湿式石灰石脱硫浆液中,添加不同浓度的减阻剂,研究浆液流体特性以及高聚物的减阻性能。基于影响高聚物PEO、PAM减阻效果的因素实验分析,探索最佳的减阻剂配方。研究表明,高聚物PEO、PAM均存在自最佳减阻浓度;减阻剂配方由PEO、PAM、硫脲3种组分按质量浓度配比3:1:2组成,600 mg/L减阻剂的减阻效果最佳,最佳减阻率在40%左右。

Matlab用于氨法碳捕集化学物种模拟计算

为找到准确表述氨法碳捕集物种分布的方法,阐述了氨法吸收捕集CO2的主要机理,并根据氨水吸收CO2过程中各反应的平衡常数,推导出氨水吸收CO2过程中产生的各主要物种的分布方程,利用计算机软件Matlab获得了该体系的物种分布,拟合了各主要物种分布率与pH方程,利用该函数关系可以预测某物种浓度随pH值的变化趋势。为验证理论计算模型的准确性,将模型计算数据与同等条件下实验数据进行比较,计算结果与实验数据符合较好。模拟结果表明,碳酸盐体系物种分布严重依赖于pH值的变化:pH值在7.8左右时,NH4HCO3含量最大;而在pH=10.4时,NH2CO2NH4浓度最高;pH<6时,H2CO3占优;而pH>12时,(NH4)2CO3则占主导地位,可认为该计算模型是可信的。

用于烟气脱硫系统的减阻剂减阻性能研究

在脱硫浆液的循环管道系统中,进行了高聚物PEO和PAM的减阻试验研究,分析了高聚物PEO和PAM的减阻性能及其影响因素,阐述了高聚物在流体中的减阻机理.根据减阻率的大小,评价了PEO和PAM的减阻性能.结果表明:PEO和PAM的最佳减阻质量浓度分别为600mg/L和200mg/L左右,所达到的最大减阻率分别为48.13%和38.35%;PAM和PEO的减阻具有高效性.

基于响应面法的电除尘器导流板优化布置

本文以某电厂2×300MW机组配套的电除尘器为原型,运用计算流体动力学(CFD)软件对电除尘器进口烟箱内部的气流分布进行数值模拟研究,现场测试结果验证了数值模拟的准确性和可靠性;采用3因素3水平的Box-Behnken Design试验设计,对不同导流板布置下的进口烟箱进行数值模拟研究,并基于响应面法深入探讨了导流板角度、安装块数和位置对气流分布均匀性的影响。结合响应面优化分析,确定了电除尘器竖井烟道中导流板最优设计方案:在电除尘器入口竖井烟道顶部Y方向0.9m处安装2块圆心角为60°的弧形导流板,可使监测截面处两室流量偏差程度δ值由原来的±13.6%降低至±2.12%,且速度相对均方根σ值接近0.16,满足设计要求。

基于改进灰色-多元回归组合预测模型的燃煤电厂智慧水务研究

以某燃煤电厂水务系统为研究对象,对机组运行参数和水量历史数据进行筛选和关联性分析,根据前期水平衡测试结果,结合响应面分析验证,发现机组负荷、蒸发损失系数、浓缩倍率和循环水温升这四个因素能够对全厂供水量产生关键性影响。基于灰色理论和多元非线性回归分析,分别建立各因素的灰色预测模型GM(1, 1),再将灰色模型预测值作为自变量输入到多元非线性回归方程中,得到了改进灰色-多元非线性回归组合的供水量预测模型,其模型拟合度R2为0.913且与真实值的平均相对误差为6.9%左右,实现了灰色模型和回归模型优势互补,有效地预测该电厂供水量未来变化;而供水量预测是智慧水务建设的关键所在,是水务管理和智能调度的主要依据,也是实现供水管网漏损和仪表故障报警的重要途径。

尿素漏入对机组水汽品质的影响及关键诊断技术

城市中水中的有机物在经锅炉补给水系统迁移到热力系统的过程中发生了分解,引发了机组水汽品质的劣化。采用现场测试与室内分析相结合的技术手段发现中水、超滤、反渗透和除盐水箱中均检测出了尿素,确认了尿素为中水的有机物污染源。总结了尿素在水汽系统中的分解规律为随水汽温度、压力升高最终分解成氨气和二氧化碳,从而表现出给水、蒸汽氢电导率的异常升高。开展了系列尿素浓度的给水模拟溶液高温分解实验,结合理论计算分析,评估了尿素对水汽品质的影响。提出了准确判断尿素是否漏入热力系统的关键技术,选定氢电导率与脱气氢电导率的差值以及总有机碳作为诊断参数,并制定了应对措施。

电除尘器进口烟箱结构设计对气流分布的影响及数值模拟优化

某电厂2×300 MW机组配套的电除尘器原进口烟箱结构不对称且导流板和多孔均布板设置不合理,导致气流分布不均匀。对进口烟箱进行数值模拟研究,重点考察了进口烟箱结构对气流分布状况的影响:发现导流板主要起到均匀分配两室烟气流量,调整烟气流向的作用,但对气流均匀性的改善具有一定局限性;而多孔均布板能有效解决气流速度分布不均的问题,其优化布置形式也存在一定规律,即当安装间距由大变小、开孔率由小变大时,更容易获得良好的气流分布均匀性,有利于提高除尘效率。通过对比进口烟箱内流场现场测试和数值模拟结果,证实了数值模拟的准确性和可靠性。

精处理阴树脂有机物污染诊断及ROR提质增效技术应用

总结水源中有机物在机组热力系统中的迁移规律。结合现场测试与室内检测手段,确认锅炉补给水中的有机物进入到热力系统是造成某电厂2号机组水汽品质劣化的直接原因。其次对精处理阴树脂有机物污染的原因进行了诊断与机理性分析,发现遭受有机物污染的阴树脂会在正洗和运行这两个阶段表现出漏钠现象,且有机物污染的程度与漏钠量呈正相关。最后对精处理的再生过程实施了树脂交互(resin on resin,ROR)提质增效技术后,有效解决了阴树脂因有机物污染而在再生过程中吸附NaOH的问题,还减轻了其有机物污染程度。根据其应用效果,认为ROR新技术能够为精处理的优化运行与节水减排工作带来显著效果与实际意义。

燃煤电厂白色烟羽的潜值和控制策略评价

随着多地政府出台政策,燃煤电厂白色烟羽的控制引发广泛关注。为评价白色烟羽控制的影响,本文建立了潜值计算模型,对2017年上海市和天津市白色烟羽的消除效果进行了研究,结果表明烟气冷凝、烟气加热、烟气冷凝再热均无法完全消除白色烟羽,特别是在冬季和北方城市(天津市)控制效果较差。以某燃煤电厂为例,对模型的应用效果进行了验证,结果表明潜值模型用于白色烟羽的评价具有一定的适用性,但气象数据测量误差会在一定程度上影响评价的精确度。此外,对白色烟羽控制对脱硫系统、烟气焓值和环境影响进行了研究,表明白色烟羽控制会改变脱硫系统的水平衡、影响燃煤电厂能耗且对环境造成一定的消极影响,因此目前燃煤电厂白色烟羽控制不具有推广性。

基于结构曳力的吸收塔内部气液流动模拟

湿法脱硫系统中的吸收塔为多尺度结构构成的复杂系统,其中介观结构对液滴和烟气在塔内流动有重要影响。而液滴和烟气的流动状况直接关系着脱硫系统的脱硫效率及运行阻力。本文基于吸收塔内部结构,建立基于介观结构的曳力模型,并将该模型耦合到多相流模型中,结合商业软件Fluent对吸收塔内部烟气和液滴流动状况进行模拟预测。在模拟结果中,通过对吸收塔二维、三维的压降、速度和液滴分布的模拟计算结果分析和对比,表明模拟结果准确预测了烟气和液滴在吸收塔内流动结构,充分说明了基于介观结构的曳力模型可以很好反映液滴和烟气之间的作用力。