循环流化床锅炉石灰石控制研究

针对循环流化床(CFB)锅炉在燃烧过程中脱硫的滞后性和不稳定性,构造了一种CFB锅炉特有的"活性石灰石"状态监测模型,提出一种基于"活性石灰石"平衡的n(Ca)/n(S)优化配比方法,基于计算给煤量、送风量和炉内活性石灰石质量构造了SO2质量浓度预测模型,并利用600MW超临界CFB锅炉的实际运行数据进行了仿真实验.结果表明:仿真计算结果验证了所构造模型的有效性,基于该模型优化的n(Ca)/n(S)提高了SO2质量浓度的稳定性.

600MW超临界循环流化床锅炉控制系统研究

超临界600 MW循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)机组具有更复杂的锅炉特性,因此超临界循环流化床机组的控制系统对于锅炉的安全与稳定运行具有重要的意义,其中控制策略是控制系统的核心与难点。CFB炉膛内存储的即燃碳燃烧是CFB锅炉燃烧发热量的主导因素,是造成CFB锅炉燃烧比煤粉炉滞后的主要原因。文中通过机理分析构造CFB锅炉的即燃碳模型,估算了某台600 MW超临界CFB锅炉炉膛内即燃碳量。将该状态量应用于锅炉的给煤控制、给水控制、送风控制系统中,提高了机组负荷的动态响应特性,稳定机组的主蒸汽压力、主蒸汽温度等参数。实践验证了所提控制策略和所构造模型的有效性。

基于返料灰温偏差的600MW(e)循环流化床锅炉内气固不均匀分布

亚临界循环流化床锅炉和超临界循环流化床锅炉均采用多个并联分离器分离烟气中的灰颗粒,而这种布置往往造成气固两相在并联分离器内的分布不均匀。文中分析了600MW(e)循环流化床锅炉内不同返料阀内返料灰温,比较不同位置的灰温随锅炉负荷的变化。采用灰温分布表征气固两相在并联分离器内的不均匀分布。研究发现,600MW(e)循环流化床锅炉内气固流动不均匀主要集中在同侧墙的3个分离器内。通过同侧墙3个分离器的返料灰的温度明显不同,而通过不同墙同位置分离器的返料灰的温差较小。进一步分析发现,后墙集气箱的布置方式使得各个并联分离器的压力出口不同,导致各个并联分离器的压降不同,进而导致各个分离器内气固流量不同。

裤衩腿结构循环流化床锅炉热量与残碳量的研究

针对循环流化床锅炉热量信号的滞后性,提出一种利用燃烧过程的易测信号来计算锅炉残碳量和热量的方法.首先将循环流化床锅炉燃烧系统分为密相区、稀相区和绝热旋风分离器区,基于物料质量平衡和热量平衡模型,计算出绝热旋风分离器区的燃烧份额.然后通过机理分析建立残碳量模型,根据残碳量和风量构造热量模型,基于某300MW循环流化床锅炉的试验数据,利用扩展Kalman滤波技术对285MW和200MW负荷下炉内的残碳量和热量进行估算,并与文献的计算结果进行对比分析.结果表明:该方法计算结果与文献中计算结果基本吻合,验证了该模型的正确性.

超临界CFB锅炉主蒸汽压力控制系统研究

通过对超临界循环流化床(CFB)锅炉的动态特性、能量平衡、即燃碳量和主蒸汽压力调节进行分析,合理构建关键参数,并利用机理分析构造软测量模型,计算炉膛内即燃碳的存储量和蓄热量,从而得到当前锅炉的热量信号,将直接能量平衡控制思路应用于超临界CFB锅炉的主蒸汽压力控制系统.结果表明:该方法提高了主蒸汽压力的稳定性和负荷响应能力,改善了机组的调节品质,证明了所构建模型和所提方法的有效性.

600MW超临界CFB锅炉炉内稀相区燃烧均匀性的实炉试验研究

在一台600MW超临界循环流化床锅炉上进行了炉内稀相区燃烧均匀性的实炉试验研究,测量了不同负荷下一、二次风优化后距布风板25和38m沿炉膛四周的烟气成分分布及炉膛出口的氧量分布。研究表明：给煤分布决定了烟气的主要分布趋势,二次风标高处的炉内烟气成分分布对炉膛出口烟气成分分布有重要影响。当距布风板25m处的炉膛前后墙烟气氧量标准差达到2.8%时,烟气向上流动到距布风板38m处后仍存在1.8%烟气氧量的标准差。在60%至75%的中低负荷时,距布风板25~38m区域内炉膛单位高度（1m）的耗氧量约为0.13%。通过补充试验与回归分析,得到了炉膛稀相区氧量扩散速率的计算关联式。

引进300MW循环流化床锅炉后燃特性试验研究

利用自制的取样装置对引进300 MW循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉外循环回路的烟气成分进行现场测试,研究了锅炉外循环回路中旋风分离器和外置式换热器的燃烧特性,结果表明:引进300 MW CFB锅炉的外循环回路存在显著的后燃现象,且后燃主要集中在旋风分离器上。分离器出口烟气温升可达135℃,分离器耗氧量占整个锅炉燃烧过程耗氧量的12%左右。外置式换热器内存在燃烧现象,且不同功能的外置式换热器的燃烧特性有着较大差异,用于调节炉温的外置式换热器耗氧量可达用于调节再热汽温的外置式换热器耗氧量的2倍。研究结果可为新锅炉的设计提供参考。

循环流化床锅炉生物质与煤混烧积灰腐蚀试验

将3种不同金属管材样品环的气冷腐蚀探头置于某生物质与煤混烧的75t/h循环流化床(CFB)锅炉尾部烟道低温过热器前,通过空气冷却模拟过热器的管壁温度,获得3种混烧比例工况下(持续时间24h)3种管材的积灰样品。利用扫描电子显微镜分析积灰的理化特性,探讨混烧比例和材料种类对积灰腐蚀的影响规律。结果表明:在测试工况下,样品环迎风面不存在明显积灰现象,而背风面积灰明显,且随着材料的不同而有所不同,但未发现明显腐蚀或金属磨损,表明碱金属含量相对较低的生物质与煤混烧并不会造成严重积灰及腐蚀。

600MWe超临界循环流化床锅炉的运行特性

白马600 MWe超临界循环流化床锅炉是我国第一台超临界循环流化床锅炉,也是世界上在役运行最大容量的循环流化床锅炉。分析了该锅炉炉内温度分布、主蒸汽参数以及污染物排放随负荷的变化。研究发现,炉内温度沿高度方向分布呈现出两头高、中间低的特点,且密相区温度不随负荷的变化而变化,而稀相区温度随负荷的增大而升高。在锅炉的滑压运行范围内,锅炉的主蒸汽温度稳定在570℃左右,而主蒸汽压力随负荷的增大而增大。当负荷低于495 MPa时,锅炉处于亚临界状态运行。主要污染物的排放随负荷的变化呈现出不同的特点。SO_2的排放浓度随负荷的增大先减小后增大,NO_x的排放浓度随负荷的增大有轻微地增大,而颗粒物的排放浓度随负荷的增大显著地降低。

600MW超临界CFB机组给水RB控制策略优化及功能试验

对600 MW超临界循环流化床(简称CFB)直流炉给水故障减负荷(run back,RB)的动态特性与控制难点进行了分析;提出了世界首台600 MW超临界CFB锅炉机组给水RB的优化控制策略;介绍了现场试验的方案与过程。此项研究成果为后续超临界CFB机组给水RB的可靠投入提供了有益的参考。

2×660 MW超超临界锅炉方案选型研究

针对某厂2×660 MW超超临界机组项目可用煤源(包括煤泥、煤矸石和烟煤)情况,对机组锅炉选型问题进行了分析研究。从机组建设成本、运行成本、环保指标等方面,比较了高效煤粉(PC)锅炉和循环流化床(CFB)锅炉优缺点。分析研究表明,该厂采用CFB锅炉具有投资省,运行成本低等综合优势。

三相循环流化床反应器氨法吸收CO_2的可行性分析

气液固三相流化床技术广泛应用在石油化工、环境工程和生物化工等领域,与传统的三相流化床相比,气液固三相循环流化床反应器具备操作简单、相间接触面积大、气液混合均匀、传热传质效果好和温度易于控制等优点,其在以氨水等碱性溶液为吸收剂分离燃煤电厂烟气中CO2的工艺中具有重大的应用潜力。在三相循环流化床实验研究的基础上,采用Aspen Plus软件,对以三相循环流化床为反应器的氨法脱碳工艺进行了模拟和分析,对其工艺可行性进行了探讨。

600MW汽轮发电机组6.9m平台基础振动异常原因分析及处理

在测试和现场试验的基础上,研究了某厂600MW汽轮发电机组6.9m平台基础振动的特性,分析了6.9m平台基础振动超标的原因,提出了降低6.9m平台基础振动的技术措施,取得了良好的效果。

600 MW超临界CFB锅炉风道燃烧器结构改进研究

针对600 MW超临界循环流化床(CFB)锅炉调试阶段,床下启动燃烧器的内筒上部超温严重,耐火材料时有烧熔、脱落,从而造成点火风道顶板烧红、烧穿现象。分析了床下启动燃烧器发生故障的原因,提出了相应的改进措施:优化改进风道结构、加长加固启动燃烧器内筒、提高风道的强度、改善耐火材料性能等。这些措施实施后,有效防止点火风道故障的发生,保证锅炉正常点火启动,也为后续超临界CFB锅炉床下启动燃烧器结构设计及现有运行CFB锅炉的改造提供借鉴。

600MW超临界循环流化床锅炉点火启动优化探讨

针对世界首台600 MW超临界循环流化床(CFB)锅炉调试期间点火启动阶段锅炉点火风道损坏及炉膛局部结焦故障,采取改进点火风道结构、降低启动床层厚度、减少锅炉启动总风量、调整点火启动用煤、采用集散给煤方式等优化措施,600 MWCFB锅炉点火启动可实现床下油枪点火启动成功,避免了锅炉结焦风险,保证了机组的安全可靠运行。为后续超临界CFB锅炉设计及点火启动提供借鉴。

600MW CFB锅炉气固流动均匀性数值模拟与试验研究

在实炉试验测量数据的基础上,采用欧拉-拉格朗日模型模拟研究600MW超临界循环流化床锅炉在不同负荷、不同二次风分布状态下的气固流动分布规律。结果表明,二次风分布均匀性对炉内稀相区的颗粒浓度分布、悬吊屏表面的颗粒浓度分布、以及六个分离器的进口颗粒流率,都有较大影响。按实际CFB锅炉二次风分布参数完成的数值模拟结果,更接近于锅炉的运行情况。模拟结果还表明,二次风对密相区的扰动很大,特别有利于超大炉膛密相区的气固混合。将模拟结果与炉膛高度为60m的CFB冷模试验台的轴向颗粒浓度分布和部分热态试验测量结果进行对比,计算结果与试验测量结果基本吻合。

物料量及布风板阻力对裤衩腿流化床锅炉翻床的影响

基于颗粒动力学两相流方法,建立了裤衩腿循环流化床锅炉二维CFD数值计算模型,研究了总物料量和布风板阻力特性对翻床趋势的影响.结果表明:炉膛总物料量越大,平均物料交换率越大,越容易翻床;布风板阻力系数越大,平均物料交换率越小,越不容易翻床;正负反馈机理可以合理解释物料量和布风板阻力特性对翻床的影响;布风板压降和物料压降比是评价裤衩腿循环流化床锅炉自平衡能力的重要参数.

600 MW超临界循环流化床锅炉给煤横向扩散系数的试验研究

以世界首台600 MW超临界循环流化床(CFB)锅炉为研究对象,以烟气组分分布特性为判据,进行二次风射流特性和颗粒横向扩散特性的热态实炉测试,并利用二维扩散模型预测了截面煤颗粒质量浓度分布。结果表明:各负荷下外侧墙二次风的射流深度在3~4 m且横向扩散较弱,煤颗粒的横向扩散系数约为0.24 m^(2)/s;当给煤注入炉膛15 s后,床层煤颗粒质量浓度分布的均匀性明显提升。

世界首台600MW超临界CFB锅炉调试中故障分析及治理

文章针对世界首台600MW超临界循环流化床(简称CFB)锅炉在启动调试期间点火风道及燃烧器等设备出现故障以及调试运行期间锅炉左右支腿床温偏差大、锅炉炉膛结焦等问题,从设备结构设计、运行调整等方面分析了故障的原因,并根据不同的故障类型,有针对性地采取了措施,解决了调试期间设备出现的故障,确保了机组首次并网到"168"h试运通过仅只用49d,为后续项目推广应用提供借鉴。

额定负荷下锅炉汽温偏低原因与处理

益阳电厂 1号机组自投运以来 ,锅炉在燃用设计校核煤种一的情况下 ,带额定负荷时汽温严重偏低 ,不仅影响机组的经济性 ,而且威胁汽轮机的安全。根据同类型锅炉的运行情况 ,分析了锅炉汽温偏低的原因 。