基于SVM的轴流风机失速故障分析及状态诊断

电厂引风机使用的轴流风机容易出现失速故障,分析发现失速故障下风机电流和进出口压力会发生突变,且在突变前期,进出口压力差会发生变化。将压力变化作为判断依据,引入SVM对其进行正常状态、失速前期预警状态和故障状态的诊断分类,能在故障初期进行识别,及时进行故障处理和应对,避免后续发生严重事故。

新型CO_2直接蒸汽再生实验和模拟研究

在对新型直接再生系统进行实验研究的基础上,通过Aspen Plus软件建立平衡模型,对该实验系统进行模拟,并与实验结果进行对比.结果表明:模拟结果与实验结果有较好的一致性;模拟得到的CO2再生能耗(2.44 MJ/kg)要小于实验结果(3.05 MJ/kg),通过优化再生塔的结构和采用促进气液传质的方法,可使实际能耗接近模拟值;通过减小冷凝-汽化换热器的换热温差至5K,可进一步降低CO2再生能耗至2.24 MJ/kg,说明直接蒸汽再生工艺能有效降低能耗.

氨基酸盐吸收二氧化碳过程的传质特性

为了研究氨基酸盐吸收剂吸收CO2过程的传质特性,选取6种氨基酸盐吸收剂在湿壁塔反应器上进行CO2吸收试验,筛选出L-脯氨酸钾、甘氨酸钾、肌氨酸钾为吸收剂类型,研究不同吸收剂浓度、CO2负荷、吸收温度、湿壁塔内、总压力对吸收剂吸收CO2过程传质特性的影响.结果表明,吸收剂浓度和温度的升高,能够有效提高吸收剂液相传质系数,得到该3种氨基酸盐吸收剂吸收CO2的反应速率常数与温度的关系式;随着吸收剂负荷的升高,液相传质系数将逐渐降低;而湿壁塔内总压力的升高能够促进CO2的吸收.气相传质系数随着湿壁塔内总压力的升高逐渐降低,总压力为0.3 MPa时气相传质系数较0.1 MPa降低86%.

基于实验的直接蒸气再生CO_2系统模拟及优化

针对以乙醇胺(MEA)吸收剂为代表的传统化学吸收工艺具有再生能耗高的缺点,探究将过热蒸气直接通入再生塔与吸收剂接触再生CO2的工艺流程.通过实验和模拟分析该工艺过程中吹扫蒸气流量、蒸气过热度、富液温度、再生塔压力、填料种类对于CO2再生效果的影响.结果显示,吹扫蒸气流量,富液温度对CO2再生效果影响较为明显,而吹扫蒸气过热度对CO2再生效果影响不大.再生塔压力对再生CO2量的影响在不同的吹扫蒸气流量下呈现不同的趋势.在5种填料种类中,CY填料对CO2再生效果最好.该工艺可以有效降低热再生能耗计算过程中气化潜热部分能耗,在优化的操作条件下可以将CO2再生能耗降至每千克CO23 MJ以下.

超超临界参数锅炉贴壁风改造方案设计及工程应用

针对1台存在严重高温腐蚀问题的660 MW超超临界参数锅炉进行了贴壁风方案设计及工程应用研究。首先,对改造前水冷壁区域的贴壁气氛进行了测试,发现主燃区侧墙处于很强的还原性气氛,是发生严重高温腐蚀的主因。随后,提出了高速直流贴壁风改造方案,在前后墙各布置4层喷嘴,采用一次风为风源,以10°夹角斜向送入高温腐蚀严重的区域,并采用数值模拟对该方案的实施效果进行预测分析。最后,在该锅炉上实施了改造方案,进行了现场实际测试,发现改造后主燃区贴壁O_(2)体积分数度由1.0%大幅提高至2.7%左右,同时CO和H_(2)S浓度分别降低了约70%和85%,效果显著。测试结果还表明,贴壁风系统的投运未对锅炉性能和尾部污染物排放特性产生影响。

基于荧光光谱的CO浓度测量原理及实验探究

基于荧光光谱理论,结合弱光探测技术及等离子体放电技术,搭建了一套兼具臭氧制备及标定性能的CO物质浓度检测系统,并借助实验手段对CO化学发光规律进行了定量探究,旨在进一步揭示CO+O_(3)化学发光反应机理。结果表明,在常温下,当CO与1345 ppm臭氧混合时,CO主要是与O原子而非臭氧分子发生化学激发行为,生成激发态分子,由于O原子寿命较短,当CO浓度较低时,CO浓度-化学发光光强存在较强的线性关系,R^(2)>0.99,当CO浓度较高时,非线性效应变强,探测光强变化速率随CO浓度增加而变大。

氨水富液再生及再生液吸收特性的试验研究

在常压、60-90℃下通过试验系统对氨水吸收CO2后的富液的再生特性以及再生液的吸收能力进行了研究,得到了影响氨水富液再生的因素及再生液的吸收性能.结果表明：提高再生温度可以增大CO2的再生速率和再生程度;氨水富液负荷对再生有很大影响,负荷低于0.4 molCO2/mol NH3时,再生率维持在较低水平,随后再生率随负荷上升而线性增加;负荷为0.6 molCO2/mol NH3时,氨水富液已基本丧失脱碳能力,再生后其吸收性能得到一定恢复;在再生液中添加少量的新鲜氨水,有助于恢复再生液对CO2的吸收能力;综合考虑富液再生与再生液吸收两方面,推荐氨水循环脱碳时负荷变化范围为富液0.6 mol CO2/mol NH3,贫液0.4 mol CO2/mol NH3.

基于Rate-based模型的氨水脱碳吸收过程模拟

以氨水为吸收剂,以脱除300 MW电厂烟气CO2的化学吸收系统作为模拟对象。基于Aspen-Plus软件建立化学吸收系统模型,对氨法脱碳吸收过程进行优化设计。采用Rate-based模型对NH3-H2O-CO2体系中各组分的分压与文献中实验值进行了比对,发现具有很好的一致性。最后经过优化,选择了4.48 mol/L、30℃、1500 kg/s的氨水溶液作为吸收剂吸收50℃的模拟烟气,吸收塔高度为30 m。

锅炉低氮燃烧改造对煤灰熔融特性影响

为研究低氮燃烧改造对锅炉主燃区气氛以及对煤灰熔融特性的影响规律,首先对2台完成低氮燃烧改造的燃煤锅炉主燃区烟气成分进行测试,得出烟气成分分布范围;然后搭建一套气氛可调节的煤灰熔点测试系统,依据炉膛烟气成分测试结果,配制相应模拟气氛进行灰熔点测试,研究气氛变化对煤灰熔融特性的影响规律。结果表明:锅炉低氮燃烧改造后,主燃区CO体积分数由2%~3%上升至7%~15%,燃烧气氛由弱还原性气氛转变为强还原性气氛,煤灰熔点明显下降。

大型燃煤电站锅炉碳氧化率试验研究

国标GB/T 32151.1—2015是目前发电行业核算CO2排放量,并编制企业温室气体排放报告的参考标准。依据该标准规定的CO2排放量核算方法,碳氧化率的核算准确程度会很大程度上影响CO2核算的准确性。本文以40台大型燃煤电站锅炉的124次锅炉性能试验数据为基础,统计得到不同规模和类型锅炉碳氧化率的分布范围,同时从统计规律上研究了负荷率、煤质特性等因素与碳氧化率的相关关系。结果表明:300 MW及以上级别大型燃煤锅炉(不包括燃用无烟煤和贫煤锅炉)的碳氧化率均高于标准中推荐的缺省值98%,随着锅炉容量的提高,碳氧化率会有一定的上升;相同容量切圆燃烧锅炉的碳氧化率要明显高于对冲燃烧锅炉;碳氧化率与燃煤收到基灰分呈一定负相关关系,与燃煤全水分呈一定的正相关关系,而与锅炉负荷率、燃煤收到基含碳量和干燥无灰基挥发分的相关性很小。

ASME PTC 4-2013与GB 10184-88的主要差异及各因素对热效率的影响分析

由于锅炉性能试验规程ASME PTC 4-2013与GB 10184-88有较大差异,从适用范围、性能试验程序、相关概念的定义、测量方法、热效率计算方法及修正方法等方面对这两个规程进行对比,分析两者主要差异。并以某660 MW燃煤机组依据ASME规程的热效率测试结果为例,分析空预器进出口的烟气成分和温度、进风温度、环境条件、煤质、灰渣等参数对锅炉热效率的影响程度,以帮助理解和分析锅炉热损失的原因。

省煤器给水旁路提升SCR进口烟温应用研究

针对某300 MW燃煤电站锅炉在中低负荷运行时SCR脱硝系统进口烟温低无法投运的问题,采用省煤器给水旁路技术改造以提升SCR进口烟温。通过典型负荷下的旁路试验,验证了给水旁路技术对锅炉烟温的提升性能,同时考察了对锅炉运行的影响。针对给水旁路技术存在因给水饱和气化而威胁锅炉安全的潜在问题,建立了旁路安全流量在线计算模型,得到旁路运行中的实时安全流量,为给水旁路技术的安全应用提供指导。相关研究为电站锅炉实现SCR脱硝宽负荷投运提供了有价值的参考。

热一次风做高速燃尽风的燃煤锅炉低NOx燃烧改造试验

为了优化锅炉运行,降低炉内NOx排放量,对某现役350 MW机组锅炉利用富余一次风作为高速燃尽风的改造进行了现场试验,得到改造前后脱硝系统入口处的温度场分布和燃烧产物的组分浓度分布,分析了高速燃尽风对脱硝入口温度场、CO场、O2场和NOx场的影响。结果表明:高速射流燃尽风投用后,锅炉燃烧效率和改造前基本一致,炉膛出口温度分布和氧量分布都较为均匀,NOx排放量明显降低。改造后NOx(折算到6%氧)为364.65 mg/m^3(ABCD四磨同时运行的100%负荷下)和242.60 mg/m^3(ABC三磨同时运行的75%负荷下),比改造前约降低了33~53 mg/m^3,说明高速燃尽风技术能切实有效地深度降低NOx。

典型越南无烟煤热动力学特性研究及NO_X排放测试

在对海外电力市场的开拓过程中,依据当地煤质来进行锅炉的选型和设计是关键研究方向之一。以越南无烟煤为研究对象,通过热重试验分析得出其着火温度点、燃尽温度及表观活化能,根据分析结果提出:越南无烟煤比中国阳泉无烟煤还难以着火和燃尽,该特性需在锅炉设计时加以考虑。此外,对燃用越南无烟煤的越南某600 MW"W"形火焰锅炉进行NO_X排放测试,得出其在额定负荷工况下和在75%负荷下的炉膛出口平均NO_X排放浓度。

不同气氛下煤灰中铁含量对灰熔融特性影响研究

为研究不同气氛下煤灰中铁含量对灰熔融特性的影响规律,配制相应模拟气氛进行灰熔融温度测试,测试气氛包括国标封碳法、燃煤锅炉氧化性模拟气氛和燃煤锅炉强还原性模拟气氛。以某电厂常用神混烟煤作为研究对象的试验结果表明:不同气氛下的该类型烟煤灰熔融特性有较大差异,而差异性与灰成分中氧化铁的含量有较大关系,随着氧化铁含量升高,强还原性气氛下熔融温度下降明显,而氧化性气氛下灰熔融温度有所升高。经数据拟合得出氧化性气氛与还原性气氛神混烟煤类煤灰软化温度差值与灰中氧化铁含量的函数关系:y=-0.1109x^2+12.84x-43,可将其作为对灰熔融温度常规预测模型的补充。

1000MW燃煤机组邻炉热一次风联通加热的可行性分析

锅炉在冷炉启动时的投油或投粉后燃料燃尽率很低,并且会污染脱硫系统。针对1000 MW超超临界锅炉的邻炉热一次风联通加热方案,分别从加热系统的风量容量、操作方式、布置型式、安全可靠性和经济性方面进行了相关分析,结果表明该方案可以满足实施和实际运行的条件,且实现后能够提高冷炉启动初期燃料的燃烧效率。

氨水混合吸收剂脱除CO_2实验研究

氨水作为一种很有应用前景的CO2化学吸收剂,存在吸收速率慢的问题.使用湿壁塔实验台,考察了不同种类的添加剂(MEA、PZ、1-MPZ、2-MPZ)对氨水吸收CO2速率的影响.结果表明,4种添加剂均能明显提高氨水吸收CO2的速率,其中PZ具有最好的促进效果.0、0.1、0.3和0.5 mol·mol-1负荷下,3 mol·L-1NH3+0.3 mol·L-1PZ溶液的总传质系数(KG)分别是3 mol·L-1NH3溶液在相应负荷下的3、3.2、3.2和2.9倍.改变反应温度、添加剂量、PZ浓度等条件对基于NH3/PZ混合吸收剂吸收CO2的反应过程进行实验,得到了其在不同条件下的KG,初步探讨CO2吸收的反应机制,并计算出准一级反应速率常数为42.7 m3·(mol·s)-1.

660 MW机组低负荷运行负荷优化分配方法研究

随着煤电机组总体负荷率的降低,长时间的低负荷运行逐渐成为常态。基于某电厂660 MW超临界机组全负荷段的锅炉效率、汽机热耗率、厂用电率试验数据,计算得出全负荷段煤耗率,并从经济性角度分析在不同电厂总负荷率条件下中单台机组的临界调峰时间、2台机组单元的最优负荷分配方法和全厂4台机组的最优负荷分配方法。

超超临界机组锅炉贴壁风系统的数值模拟及工程验证

为了解决某660 MW超超临界对冲燃烧锅炉的高温腐蚀问题,提出了前后墙布置高速直流贴壁风改造方案,并采用计算流体力学理论对该方案进行数值模拟。改造前的锅炉温度沿高度分布、主燃区水冷壁贴壁气氛等模拟数据与实测结果基本符合,验证了模拟的准确性。结果表明:当贴壁风率较低时,由于炉膛内温度高、烟气粘度大,射流穿透力不足,效果较差;当贴壁风率达到3%以上时,射流动量和初始速度增大,射流刚性增强,能够抵达高温腐蚀区域;贴壁风对炉膛中间主体区域的气体组分影响不大,仅提高了侧墙贴壁区域的氧化性气氛,使具有高温腐蚀倾向的水冷壁面积大幅减少。实际改造结果表明,该方案对改善主燃区高温腐蚀区域的贴壁气氛效果显著,贴壁O_(2)体积分数由1.0%提高至2.7%左右,而还原性CO和H_(2)S的体积分数降幅分别达到70%和85%。

淮南煤泥燃烧特性及动力学分析

采用热重法研究淮南煤泥着火燃烧特性,并与淮南原煤进行比较。利用TG-DTG法确定着火温度和燃尽温度并计算得到燃烧特征参数,同时采用Coats-Redfern积分法进行了动力学分析。结果表明,淮南煤泥着火点比原煤高11℃,燃尽点比原煤高31℃,燃烧特征参数均小于淮南原煤,同时淮南煤泥的活化能E比原煤高139.41k J/mol,说明淮南煤泥难以着火,燃烧反应性能较差。