煤岩显微组分燃烧动力学特性及燃尽特性试验研究

利用管式沉降炉对煤岩显微组分的燃烧动力学特性及燃尽特性进行的试验研究发现：同一煤种的镜质组与丝质组燃尽特性有较大差异；不同煤种的镜质组的燃尽特性与其煤化程度有关；稳定组燃烧过程中有较多的炭黑生成，致使其平均的表面反应速率较低。

粉状无烟煤炭粒在1200—2000K温度范围内燃烧的化学动力学特性

针对层流挟带流动反应器,本文开发了新的动量、质量和热量传递模型,并且,在1200—2000K温度范围内,试验研究了三种粒度的莱阳无烟煤炭粒(42.5,67和92.5μm)在空气中的燃烧特性。试验结果表明,燃烧反应处于第二区域——过渡区,并且以表面化学反应过程为主,其燃烧速率可表述为 K_s=0.134exp(-83.648×10~3/RT_p)·(P_5)^(0.5),kg/m^2,s最后,还将本文模型的计算结果与Field模型和Smith模型的计算结果进行了比较。

电站锅炉结渣的模糊数学预示分析

指出电站燃煤锅炉的结渣除与煤质本身特性有关外．还与锅炉结构及运行工况有关。并引火炉膛平均温度和无因大实际切国直径作为新的指标，同煤灰特性4个指标进行综合考虑，利用模糊模式识别的方法判断锅炉结渣。此新方法可预示大容量锅炉的设计及运行时的结渣程度。

残炭颗粒的形态、结构及其在燃烧过程中的分布

本文利用光学显微镜和电镜,阐述了不同残炭颗粒的形态和结构以及它们在燃烧过程中的分布特征。这些结果表明,残炭颗粒的形态结构特征不仅依赖于煤的显微组分组成,而且也依赖于煤的变质程度。由镜质组形成的残炭(包括薄壁煤胞、厚壁煤胞和网状炭)在燃烧过程中迅速减少。而来自于惰性组的未熔炭,当它以等密度方式燃烧时,其数量上的减少非常缓慢,所以它们可能导致电厂飞灰中未燃炭含量增高。

粉状无烟煤炭粒在1200-2000K 温度范围内燃烧的化学动力学特性

根据挟带流动反应器的特性,本文开发了新的描述其动量、质量和热量的传递模型.在温度范围为1200-2000K、氧气分压为0.21atm 条件下试验研究了三种粒度莱阳煤炭粒(42.5μm,67μm 和92.5μm)燃烧的化学反应动力学特性.同时,根据阿累尼乌斯理论和简单碰撞理论整理了试验数据.得到的阿累尼乌斯形式的莱阳煤燃烧速率为Q=4.232exp(-19.979×10~3/RTp)p_((0.5)g/cm^2·s最后还将模型的计算结果与传统的Field 模型和Smith 模型的计算结果进行了■比较.经分析比较可知.本文开发的新模型很好地表征了粉煤炭粒在挟带流动反应器中燃烧的化学反应动力学特性.其计算结果较之传统的Smith 模型的计算结果小得多;而与传统的Ficdl 模型的计算结果相比,高温时偏小,低温时偏大.

四角切圆锅炉高温腐蚀区域研究

为了分析四角切圆锅炉容易发生高温腐蚀的区域,以某工程锅炉为例,进行了数值模拟计算。结果表明,影响水冷壁高温腐蚀的因素主要有两个,一个是炉内的还原性气氛,另一个是炉膛的局部高温区。如果炉内燃烧配风不足,导致水冷壁附近形成还原性气氛且处于高温区,水冷壁处将发生腐蚀。在高度上,高温腐蚀主要发生在燃尽风到中间集箱的位置,在水平方向上,高温腐蚀主要发生在角切后半程,因为此区域冲刷严重。这与现场运行情况相吻合。

基于数据挖掘算法的垂直水冷壁壁温预测模型

结合某电厂垂直水冷壁壁温频繁超温问题,采用垂直水冷壁壁温超温机理和门控神经网络算法(GRU)相融合的方法,建立壁温预测模型,采集电厂历史运行数据,经数据预处理生成数据集,统计与分析预测模型数据训练结果,确定研究与优化方向,提高预测模型的精度和鲁棒性。

无烟煤粉燃烧特性研究及燃尽预示

利用管式沉降炉装置试验研究了永安、焦作、韶关等几种无烟煤燃烧的表观化学动力学特性,得到的永安、焦作、韶关煤的表面反应速率系数分别为K_s=8.11exp(-22321/RTg),K_s=0.96(-13510/KTg),K_s=4.33exp(-19531/RTg).同时,还对利用煤粉燃烧化学动力学参数预示煤粉在实际锅炉中燃尽特性进行了初步探讨.并与永安电厂6~#炉实际燃烧工况进行对照,计算结果与实测结果基本相符.提出经济炉膛容积热负荷.讨论了过量空气系数、煤粉细度等参数对燃尽的影响,并提出优选的过量空气系数和煤粉细度等参数.

中心富燃料直流煤粉燃烧器燃烧及NO_(x)生成特性

为了提升直流煤粉燃烧器在促进煤粉着火稳燃及降低NO_(x)生成方面的性能,哈尔滨锅炉厂设计开发了一种中心富燃料直流煤粉燃烧器,通过设置两级煤粉浓缩并结合钝体回流及稳燃齿稳燃,强化煤粉浓淡分级燃烧、稳燃及降低NO_(x)生成效果,利用ANSYS Fluent数值计算方法获得该类型燃烧器的整体燃烧性能,通过调整风量配比系统研究了该燃烧器的气固流动、燃烧特性及NO_(x)生成特性。结果表明:一次风煤粉气流经两级浓缩后,可将大部分煤粉(占总煤粉量的80%~90%)浓缩于中间浓煤粉气流通道,浓煤粉气流喷出速度在12~16 m/s,能在燃烧器出口形成低速、富燃料区,促进煤粉气流的快速升温及着火,着火位置距燃烧器出口约300 mm。同时,稳燃板的设置可在燃烧器出口处形成2处对称高温回流区,对应回流区长度在160 mm附近。减小一次风量并增大二次风量,将降低挥发分的反应速率,延长CO及固定碳的反应时间,火焰高温区长度增大,且不利于抑制NO_(x)生成。而当增大二次风量同时减小燃尽风量时,高速二次风对煤粉气流的引射作用增强,为后续煤粉燃烧持续补氧,促进了后续煤粉的持续燃烧放热,同时由于空气分级燃烧效果进一步减弱,削弱了主燃区还原性效果,使NO_(x)质量浓度保持在237.3 mg/m^(3)(O_(2)体积分数6%)。通过该燃烧器基准工况下的NO_(x)生成特性可知,由于燃烧器出口高温回流区加低速富燃料区的共同作用,燃烧器出口形成贫氧富燃料的强还原性氛围,从而明显抑制NO_(x)生成,使NO_(x)质量浓度降至162.34 mg/m^(3)(O_(2)体积分数6%)。

CE开发的一种先进的商业煤粉锅炉未燃碳损失的预示方法

在CE公司的管式沉降炉试验台上,对多种固体燃料的反应能力进行了广泛的研究,该试验炉属于一种挟带层流反应器。从这项研究中获得的基本数据主要包括燃料的物理和化学特性参数及其化学反应动力学参数,这些数据已结合用于CE 公司独有的下部炉膛程序一片状动力学模型(LFP—SKM)以预示多种情况下的未燃碳损失:首先,应用于一个试验室柱塞流可控混合历程炉,其容量为0.5×10^(?),然后.应用于一些在不同条件(包括过剩空气量和煤粉细度)下运行的商业锅炉。通过模型预示值与现场测量值之间的比较可以看出,这项试验室规模的技术能够准确地预示不同几何形状的锅炉在各种条件下的未燃碳损失。为了证明这一点,本文给出了三种商业锅炉条件的预示实例。就发展和优化锅炉设计及其从燃烧特性的观点出发评价现有锅炉更换燃料的潜在能力而论,这种先进的技术为我们提供了一种通用面经济的预示方法。