基于数据驱动660 MW循环流化床锅炉多目标燃烧优化

为降低某电厂循环流化床锅炉污染物排放,同时提高锅炉燃烧运行经济性,本文采用数据驱动技术实现循环流化床锅炉多目标燃烧优化。基于改进粒子群优化长短期记忆神经网络建立循环流化床锅炉NO_(x)/SO_(2)排放数学模型和锅炉排烟温度数学模型,以相对误差为预测性评估指标以确定最佳网络参数;其次,基于改进粒子群优化长短期记忆神经网络(IPSO-LSTM)、长短期记忆神经网络(LSTM)、广义回归神经网络(GRNN)和反向传播神经网络(BPNN)分别构建NO_(x)/SO_(2)排放数学模型和锅炉排烟温度数学模型,通过比较预测性评估指标,证明本文构建预测模型有效性;最后,基于非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)获取不同运行工况下循环流化床锅炉燃烧优化调整方案,以降低NO_(x)/SO_(2)排放浓度,同时维持排烟温度稳定性。结果表明:相比优化前,优化后NO_(x)排放浓度平均降低了10.58%,SO_(2)排放浓度平均降低了25.81%,最大降低了650 mg/m^(3),且排烟温度平均降低0.14%。

不同负荷工况下660 MW循环流化床锅炉脱硝特性研究

为揭示不同负荷下循环流化床的运行特性,以某660 MW循环流化床锅炉为研究对象,在满负荷、75%负荷下,具体研究床温波动、风量配比、烟气含氧量和风煤配比对选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)技术喷氨量和脱硝效果的影响。结果表明:满负荷运行时,在欠氧区,SNCR投射喷氨量与循环流化床锅炉给煤量保持同向变化趋势,若持续提高喷氨量,会导致氨逃逸较大,降低SNCR脱硝能力;当炉内给煤量保持稳定,在欠氧还原区内,适当提高二次风量(含氧量),会促进挥发分N的还原反应。75%负荷运行时,床温波动范围超过110℃时,为了满足脱硝要求,应适当提高一次风量、降低二次风量和喷氨量;床温波动范围低于50℃时,应适当降低一次风量和喷氨量;床温波动范围在50~100℃时,应适当降低二次风量和喷氨量;欠氧区内,喷氨量随总给煤量增多而增大。研究结果可以指导循环流化床优化运行,减少氮氧化物排放。

燃煤电站烟囱中硫酸冷凝沉积速度的数值预测

燃煤电站烟气中存在着1～50μL/L左右的SO3蒸汽,当烟气温度低于酸露点时,硫酸蒸汽在烟囱低温面冷凝沉积生成酸液,对烟囱造成腐蚀,影响烟囱的运行寿命.冷凝酸液的沉积速度是决定低温面腐蚀速率和寿命的关键因素.基于CFD软件平台,采用了修正的逸度方程和热力学相平衡理论,建立了传质模型,对烟囱冷凝酸液的沉积速度进行数值预测.文中具体讨论了烟气中硫酸蒸汽含量、水蒸汽含量、壁面温度和烟气流速各因素对硫酸冷凝速度的影响,定量地模拟出烟囱在不同条件下硫酸冷凝沉积速度.模拟结果与已有文献的试验结果吻合良好,可以用于烟囱的寿命预测和防腐设计.

棉秆在循环流化床中燃烧特性的实验研究

该文介绍了长度为10—100mm棉秆与弱酸性床料的混合流化特性，主要研究流化风速和棉秆与床料不同配比对混合均匀度的影响。实验结果表明，10—100mm棉秆与一定粒径分布的床料，质量配比为1-2％，流化数N〉3时，能较均匀地混合流化，但流化数N〉7时，混合均匀度有所降低。棉秆与床料配比对混合均匀度也有影响，棉秆的质量配比越小，混合得越均匀，所以设计循环流化床锅炉时流化风速、静止床高要选择合理。在0．5MWCFB实验装置上研究了纯棉秆燃烧时，流化速度、二次风率和棉秆给料量对炉内温度场分布的影响，结果表明，根据CFB实际运行参数，当流化速度为4-4．5m／s时，尽管此时混合均匀度有所降低，但并没有影响到密相区稳定燃烧，其温度能够维持在830-870℃。实验后放出的底渣没有出现烧结现象，基本保持原来的形貌，说明弱酸性床料能够适合棉秆循环流化床燃烧。

煤气化多环芳烃初步研究

为了研究煤及其气化产物中多环芳烃的分布特征,在一台小型常压流化床气化炉上进行了以空气和水蒸气为气化剂的煤气化试验.经索氏萃取和KD浓缩后,采用带荧光检测器和二极管矩阵检测器的高效液相色谱仪对原煤、底渣、旋风焦、布袋焦和煤气中被USEPA列为优控污染物名单的16种多环芳烃进行了测定.试验结果表明煤气化前后多环芳烃质量分数和毒性当量质量分数的分布特征相似,但多环芳烃的组成和质量分数不同;煤化程度增加,原煤多环芳烃质量分数和毒性当量质量分数减小,煤气化多环芳烃质量分数先增后减,毒性当量质量分数与煤化程度呈线性关系;部分煤种气化多环芳烃的质量分数高于原煤多环芳烃质量分数,且煤气化多环芳烃的种类分为原煤未分解的多环芳烃、热解合成的多环芳烃、自由基高温缩合生成的多环芳烃.

城市固体废物(MSW)热解特性及其动力学研究

利用热重-差热分析仪对城市固体废物（MSW）中厨余物、废纸、废塑料、废木料和废织物等典型有机组份进行了热分析研究。试验载气为高纯氮气．加热速率为10K／min．终温为773K。通过对热重（TG）、差热（DTA）和微分热重（DTG）曲线的深入分析，得出了MSW中几种典型有机组份的热解反应动力学参数，并提出了相应的热解机理。

城市生活垃圾与煤循环流化床混烧N_2O排放规律研究

氧化亚氮会对全球气候变化造成不良影响 ,这促使世界各国对燃煤系统的 N2 O排放进行了一系列研究。本文针对我国垃圾特性 ,在 0 .2 MWth循环流化床装置上进行了垃圾与煤混烧实验 ,研究了在混烧过程中垃圾与煤掺烧比例及床层温度变化对 N2 O排放浓度的影响。实验结果显示 ,掺烧比例较低时 ,N2 O排放浓度迅速降低 ,随着掺烧比例增加 ,N2 O排放浓度略有升高 ;当垃圾与煤掺烧比例恒定时 ,随床温增加 ,N2 O排放浓度呈下降趋势。

基于响应曲面法研究喷淋塔的脱硫效率

建立了石灰石/石膏湿法烟气脱硫喷淋塔实验台,利用响应曲面法(RSM)对喷淋塔的脱硫效率进行了实验研究,得到喷淋塔脱硫效率的预测模型.计算结果表明,通过该预测模型可以很好地描述脱硫效率与浆液pH值、液气比(质量比)、烟气温度和烟气速度等重要操作参数之间的关系,R-Sq值达到0.964.因素分析表明,液气比对脱硫效率的影响最大,同时液气比和浆液pH值以及液气比和烟气速度的交互作用均对脱硫效率有重要的影响.利用得到的改进预测模型可以计算喷淋塔的脱硫效率.

喷动流化床流动形态变化的试验研究

在一个可视化的半圆柱喷动流化床试验台上研究了喷动流化床的流形变化规律．研究表明：随着喷动气量和流化气量的改变，床内会呈现不同的流动形态：固定床、带射流的流化床、喷动床、充气喷动床和喷动流化床．同时研究了最小喷动速度和最小喷动流化速度随喷动管内径、颗粒粒径、静止床高的变化规律，归纳了预测最小喷动速度和最小喷动流化速度的试验关联式，绘制了喷动流化床的流形划分相图．

用吉布斯自由能最小化方法模拟垃圾气化熔融工艺

基于吉布斯(Gibbs)自由能最小化方法建立了城市生活垃圾气化熔融技术工艺模型,模拟计算结果与已有文献的试验结果吻合良好。通过敏感性分析,获得了垃圾气化气体低位热值和熔融温度的相互关系,在此基础上,讨论了城市生活垃圾低位热值、垃圾含水率和气化炉过量空气系数对气化气体低位热值和气化温度的影响规律。结果表明:在无辅助热源情况下,进入熔融炉的气化气体低位热值必须高于3000kJ/m3,其燃烧绝热火焰温度方能达到1350℃;气化气体低位热值随垃圾低位热值的增大和气化过量空气系数的减小而显著增高;气化温度随垃圾含水率的降低和过量空气系数的增大呈现线性升高趋势。模拟结果可为确定适合气化熔融技术的垃圾基本特性参数提供有益参考。

废物衍生燃料(RDF)加压热解特性及其动力学研究

利用加压热重分析仪对城市固体废弃物衍生燃料(RDF)中厨余物等典型有机组份进行了加压热分析研究 ,实验载气为高纯氮气 ,加热速率为 2 0K/min ,终温 773K。通过对热重 (TG)、微分热重 (DTG)曲线的深入分析 ,得出了加压条件下RDF中几种典型有机组份的热解反应动力学参数 ,并提出相应的热解机理。

城市生活垃圾热分解特性的试验研究

本文在一台法国Setaram公司生产的TG -DTA92型热重差热分析仪上对 8种典型的城市生活垃圾组分进行了氮气环境下的热重 (TG)、微分热重 (DTG)和差热 (DTA)试验 ,研究了这些典型城市固体废物的热解特性 ,还以废纸为例研究了不同加热速率和不同终温对热解特性的影响 ,获得了它们的热解动力学特性参数 ,提出了相应的热解动力学反应模型。

焦炭体系下添加剂对CO_2重整CH_4特性的影响

利用固定床试验装置,以SiO2、MgO和CaO为添加剂,在焦炭体系下进行了CO2重整CH4活性的试验研究,并分析了反应温度和CaO含量对重整反应的影响.利用热重分析仪和扫描电镜分别对重整过程中焦炭失重和反应后焦炭微观形貌进行研究,探讨了反应机理.结果表明：加入SiO2后,制得的焦炭催化活性降低,加入CaO和MgO后,制得的焦炭催化活性提高,且CaO优于MgO;温度对重整反应影响显著,随着温度升高,反应气转化率增加;CaO添加剂含量控制在15%-20%之间对反应速率的提高较合适,且CaO的添加使焦炭失重速率也有所提高.

加压喷动流化床流动和扩散规律冷态实验研究

在一个加压喷动流化床装置上进行了冷态实验 ,研究加压条件下床中的气固流动状态和气体在各部分的扩散特性。结果表明 :加压喷动流化床与常压喷动流化床中气固流动状态差异较大 ,其喷动流化速度与 P- 0 .5 成正比。实验还发现 ,气体由中心喷动区向周边环形区扩散速度与 P- 0 .5 39成正比。在试验的基础上提出了适合常压和加压喷动流化床最小喷动流化速度的实验关联式。

三种不同中国煤中多环芳烃的分布特征研究

对 3种不同原煤用二氯甲烷作萃取剂经索氏提取和K -D浓缩 ,采用硅胶柱层析纯化 ,利用高效液相色谱法 (HPLC)分别对上述提取液中的 16种多环芳烃 (PAHs)进行了定性、定量测定 ,研究了不同煤种多环芳烃的分布。结果表明 ,3种原煤中的PAHs以三环、四环和五环PAHs为主 ,并且煤级越高 ,PAHs的总量越少 ;另外 。

部分痕量元素在煤粉炉中赋存特性

定量测定了1台220t/h煤粉炉进口煤样、底渣、飞灰中Mn、Cr、Pb、As、Se、Zn、Cd、Hg8种痕量元素的含量,分析了飞灰粒径、炉膛温度、含氧量以及痕量元素自身性质对痕量元素赋存、挥发特性的影响.根据痕量元素的赋存、挥发特性,将元素分成3类:第一类元素为Hg;第二类元素为Pb、Zn和Cd;第三类元素为Mn.Se介于第一类元素和第二类元素之间;Cr同时表现出第一类和第三类元素性质.研究发现,除Mn外,其它元素在飞灰中的富集程度随飞灰粒径的减小而增加;飞灰对各痕量元素吸附机理不同;炉膛温度升高能促进部分痕量元素的挥发;除Mn和Cr外,其它元素在飞灰中相对富集系数大于底渣;含氧量低并非促进所有痕量元素挥发;痕量元素分类应视具体情况而定.

生物质秸秆在加料斗内的流动行为研究

基于生物质秸秆加料的困难,对生物质秸秆物料在加料斗内的流动行为进行研究。在储料量为100kg的加料斗试验装置上,结合出料量分析和可视化观察,系统研究了物料特性、料位高度、螺旋轴转速及运转方式等因素对物料流动行为及出料速率的影响。结果表明,物料堆积密度大、含湿量高、物料易在加料斗内"搭桥",从而影响出料质量;原始料位高度直接影响出料速率,在同样螺旋转速下,料位高,出料快;料位低,出料慢,相同料位高度则出料速率基本一致;随着螺旋转速的提高,起始出料速率明显增加,随后增加缓慢;螺旋轴的运转方向对物料的堆积和流动具有不同的影响,正转压紧物料,不利于出料,反转疏松物料,出料更顺畅均匀。

两种不同焚烧飞灰熔融特性实验研究

实验选用了 2种不同地区的垃圾焚烧飞灰进行高温熔融实验 ,对试样FA1和FA2的化学组成、熔融温度、熔融时间及外观形貌等特性进行了测试。 2种飞灰主要成分为 :CaO、SiO2 、Al2 O3 及少量的Na2 O、K2 O、Fe2 O3 、MgO。实验研究结果表明 :2种飞灰试样的熔融温度设定在 1 40 0℃ ,最合适熔融时间为 90min;在 1 40 0℃高温下 ,熔融体表观结构平整光滑 ,有较高的硬度 ,其断面有光泽产生且无明显气孔 ,飞灰试样已达到完全熔融。

燃煤飞灰循环流化床燃烧数学模型

一、引言 建立流化床燃烧模型,正确地预测其运行性能,对认识流化床燃烧过程中各种参数的综合影响以及优化流化床燃烧装置的设计是很有意义的。因此,此项工作引起了国内外研究者的重视,二十多年来,从极其简单的单粒度模型发展为宽筛分多相流模型。但是,随着流化床燃烧技术的发展。

飞灰循环流化床燃烧动力特性的试验研究

为了寻求提高流化床燃烧效率的有效方法,得到特定煤种的设计数据,在一横截面积0.3m×0.3m、高6m的常压流化床燃烧装置上进行了飞灰循环回燃流化床的燃烧动力特性试验,得到固体碳含量随循环倍率、颗粒粒径、取样位置、流动方向的变化规律,采用飞灰循环回燃后床层温度、流化速度对燃烧效率的影响以及悬浮空间温度物性和燃烧份额的变化。试验结果表明,采用飞灰循环回燃,既可大幅度提高燃烧效率,又可明显改善运行特性。