循环流化床锅炉降低灰渣含碳量热态试验研究

针对循环流化床(CFB)锅炉燃用非设计煤种工况下,对总风量、一/二次风比例、床温、床压等参数进行热态调整试验,分析各参数对锅炉飞灰及底渣含碳量的影响规律。结果表明:在330 t/h负荷的基准工况下(不投飞灰再循环),通过适当提升床压及燃烧室温度,能使燃料充分燃烧,飞灰含碳量由调整前最高20.75%减少到15.97%左右,底渣含碳量从最高2.28%降低至0.40%左右,锅炉效率提高约1.5%以上。此外,飞灰再循环的投入能有效降低飞灰含碳量,建议在生产实践中尽量保证飞灰再循环的连续投入。

双抽冷凝式汽轮机改抽汽背压式方案介绍及效益分析

由汽轮机与锅炉、发电机及其附属设备组成的成套的供热发电设备多用于联片供热或炼油、化工、轻纺、造纸等行业的自备热电站,可为企业提供电力并提高供热系统的经济性。文章以国内某特大型炼化企业自备电站1号汽轮机发电机为例,介绍了该机组的改造方案。该方案通过在抽凝机原本体结构上重新设计通流部位,将抽凝机组改造为背压机组,可避免汽轮机在抽汽工况下低压段长期低效运行带来的经济性损失,并可彻底消除冷源损失。汽轮机改造后,热电联产综合运行煤耗降低到150 g/(kW·h)以下,经济效益显著。

CFB锅炉粉煤灰工艺矿物学特性

粉煤灰一般用于水泥及各种建材制备,CFB锅炉燃料适应性广,掺烧各种劣质燃料后造成粉煤灰中碳含量较高,探明CFB锅炉粉煤灰工艺矿物学特性是其综合利用的基础。以某大型石化公司1号、2号、4号CFB锅炉粉煤灰为例,研究其工艺矿物学特性。结果表明,3种粉煤灰粒度较细,<0.074 mm粒级均>90%,烧失量均超过11%,不利于建材化利用。随着密度级增加,烧失量逐渐降低。XRF分析表明粉煤灰主要元素为Al_(2)O_(3)、SiO_(2)、SO_(3)、CaO和Fe_(2)O_(3),总质量分数超过80%,同时夹杂少量Na_(2)O、MgO、K_(2)O等。XRD分析表明粉煤灰主要组分为CaO、CaSO_(4)和SiO_(2)。SEM-EDS、XPS和EMPA分析显示粉煤灰以无定形颗粒为主,球形颗粒较少,颗粒表面主要元素为C、O、Ca、S、Si和Al。3种粉煤灰吸脱附曲线形状一致,1号、2号粉煤灰比表面积相近,孔隙以中微孔为主,4号粉煤灰比表面积达20.9159 m^(2)/g,平均孔径为6.9539 nm。深入分析3种粉煤灰工艺矿物学特性为其资源化综合利用提供了数据支撑。

CFB锅炉粉煤灰摩擦荷电特性及分选脱炭研究

脱炭是粉煤灰综合利用的前提,摩擦电选是粉煤灰脱炭的有效方式。为了探索粉煤灰摩擦荷电特性和分选脱炭的最佳操作条件,以CFB锅炉粉煤灰为研究对象,基于其物理化学、工艺矿物学特性分析,采用不锈钢、铜、铝和PVC四种材质,通过摩擦荷电试验,对焦炭和粉煤灰主要成分(SiO_(2),CaO,CaSO_(4))进行了摩擦荷电特性研究;通过摩擦电选试验,探究了给料速度、风量、分选电压对粉煤灰摩擦电选脱炭效果的影响;并采用Box-Behnken响应曲面法,对粉煤灰摩擦电选的操作参数进行了优化。试验结果表明:PVC的摩擦荷电效果较好,能使焦炭与粉煤灰主要成分的摩擦荷电量差异较大,可作为摩擦荷电器的摩擦材料;粉煤灰烧失量随给料速度的增加呈先降低后增加的趋势,随着风量的升高呈现逐渐降低的趋势,分选电压提高有利于降低粉煤灰烧失量,三个因素之中以风量对粉煤灰烧失量的影响最为显著;优化得出粉煤灰摩擦电选的最佳操作条件,即风量为70 m^(3)/h、分选电压为20 kV、给料速度为10.8 kg/h,在此条件下,粉煤灰烧失量最低,为8.45%。研究可为粉煤灰摩擦电选脱炭工业生产条件的优化提供有益参考。

混燃石油焦循环流化床锅炉Pb排放特性

燃煤电厂释放的Pb具有长距离迁移性、生物累积性和持久危害性等特点,尽管Pb在煤中含量较低,但由于我国煤炭消耗量巨大,每年因燃煤发电排放到环境中的Pb十分巨大,其造成的环境污染问题不容小觑。由于现场取样的复杂性,目前关于燃煤电厂Pb迁移排放特性的研究较少。选取某额定蒸发量为410 t/h的混燃石油焦循环流化床(CFB)锅炉为研究对象,采用EPA Method 29法对电厂布袋除尘器(FF)和石灰石-石膏湿法脱硫塔(WFGD)前后烟气中不同形态的Pb进行了平行取样,同时对入炉燃料、石灰石、底渣、飞灰、脱硫石膏和脱硫废水等物流进行取样分析,通过Pb的质量平衡核算得到Pb在燃煤副产物中的分配比例以及Pb的迁移排放特性。结果表明:Pb的质量平衡率为105. 1%～106. 4%,说明本次Pb排放测试结果的准确性和可信度较高。燃烧过程中,燃料中Pb元素主要以气态单质铅Pb^0或PbO形式释放到烟气中,少量残留在底渣中,本次测试底渣中Pb占总入炉Pb量的13. 7%。随着烟气流动和温度的降低,烟气中大部分Pb化合物会发生均相成核、异相凝结和颗粒表面沉积吸附等过程,形成颗粒态Pb,因此本次测试在空预器出口(布袋除尘器前)烟气中Pb主要以颗粒态形式存在,占比超过99%,而最终排放到大气中的Pb仅为0. 4%。布袋除尘器对烟气中Pb的脱除效率高达99%,主要是体现在对颗粒态Pb的脱除上。而湿法脱硫塔对水溶性较好的气态Pb和颗粒态Pb均有一定的脱除作用,脱除效率可达67%。经污染物控制装置脱除,最终排放到大气中的Pb浓度较低,仅为2. 99μg/m^3,Pb的大气排放因子为0. 90×10^(-12)g/J。

CFB锅炉掺烧石油焦数值模拟

对某石化厂循环流化床(CFB)锅炉掺烧石油焦进行了数值模拟研究,探讨了不同运行参数及掺混比例工况下,炉内流场、温度场、组分场的分布情况。模拟结果显示:随着一次风的增加,二次风的减少,炉膛"环核"流场从前墙向后墙偏移;在风煤比8:1模拟条件及布风板和一、二次风风量分别为155、31、62 m^3/h时能形成理想的中心"环核"流,减少对水冷壁的冲刷磨损;石油焦的掺烧,推迟了煤的着火,但着火后期燃烧加剧,CO_2体积分数增加;随着石油焦掺混比例的增加,石油焦高热值、低挥发分的作用凸显,炉膛整体温度有所升高,高温区域增大且向上移动;实际锅炉运行中掺烧比在50%以内并保持合适的一、二次风有助于锅炉安全运行。

基于410 t/h Compact型流化床锅炉的SNCR影响因素探究

对1台以尿素为还原剂、配备Compact型旋风分离器的循环流化床锅炉的选择性非催化还原脱硝性能进行了数值模拟,重点研究了温度、氨氮摩尔比、NO初始浓度和O2浓度对SNCR反应性能的影响规律。计算结果表明:最佳NSR在1.4左右,最佳温度在1 173 K附近;O2浓度的变化对选择性非催化还原反应的影响和温度密切相关,当温度高于1150 K时,O2浓度的增加会导致还原剂的氧化反应加剧,使得脱硝效率随O2浓度的上升而下降,温度越高,氧化反应越剧烈,脱硝效率下降趋势越明显;同时,O2浓度的上升,有利于最佳脱硝温度向低温方向移动,综合考虑,认为烟气中O2浓度不应高于3%。

CFB锅炉环保项目SNCR工艺优化提效研究

某炼化企业自备电厂循环流化床锅炉(简称CFB锅炉)环保项目所采用的脱硝方法为选择性非催化还原脱硝(简称SNCR),使用的还原剂为尿素,SNCR系统投用后,虽然能使NOX排放量显著下降,但尿素用量明显过度,增加了企业脱硝成本,并导致脱硫废水氨氮含量超标。为了应对这一情况,本研究主要通过现场调节锅炉运行参数,以及基于CFD建模的方法研究出高效可靠的SNCR工艺优化调整策略及方法,结果表明:在锅炉燃料煤∶焦=4∶1掺烧比例下,氧含量不宜超过3%,有利于降低NOX生成量;控制减少石灰石量有助于提升NOX的脱除效率;通过模拟计算发现下半部喷枪起到主要的脱硝作用,可适当减少上半部喷枪、提升环下半部喷枪的尿素喷入量来提高脱硝效率。为煤焦混烧CFB锅炉脱硝系统的优化提供指导和借鉴作用。

风帽用高温合金的抗高温腐蚀性能研究

流化床锅炉风帽在高温下运行常发生腐蚀和磨损,为此,通过添加多种合金元素的方法研制出了用于制作风帽的新型耐磨、耐蚀高温合金CH1和CH2。对新研制的高温合金采用涂抹腐蚀剂的方法进行了1 000℃×100 h的高温腐蚀试验,并与25-20合金和316钢的耐高温腐蚀性能作了比较。采用金相检验、X射线衍射、能谱分析等方法研究了CH合金的显微组织及其氧化膜成分。结果表明:CH1和CH2合金的耐高温腐蚀性能分别是25-20合金的3倍和4. 3倍,远优于316钢,其复合氧化膜主要由Cr_2O_3和Fe+2Cr_2O_4组成。

长链非编码RNA HULC遗传变异与中国南方人群原发性肝癌的关联研究

目的探究长链非编码RNA HULC(lncRNA HULC)遗传变异及其与环境交互作用对人群肝癌易感性关联的影响。方法采用病例对照研究及分层交互分析方法来分析HULC Single Nucleotide Polymorphisms(SNPs)(rs1328867A>G、rs2038540C>G、rs7763881A>C、rs7770772G>C、rs9379236G>C)与肝癌易感性的关联。结果 rs2038540的G变异基因型(GC+GG)携带者发生肝癌的风险是携带CC基因型者的1.278倍(OR=1.278,95%CI=1.013-1.612);携带rs7763881CC基因型者发生肝癌的风险是携带(AA+AC)基因型者的0.693倍(OR=0.693,95%CI=0.501-0.959);rs9379236 CC基因型携带者发生肝癌的风险是携带(GG+GC)基因型者的0.73倍(OR=0.73,95%CI=0.535-0.984)。分层分析显示,在年龄在大于60岁及以上者、有既往糖尿病病史者、吸烟者及重度吸烟者中,rs2038540的G变异基因型(GC+GG)增加了肝癌的发病风险;而在年龄为45~59岁者、男性、非吸烟饮酒者、重度吸烟者和没有既往糖尿病病史者中,rs7763881CC基因型降低了肝癌发病风险;在年龄为45~59岁者、男性、非吸烟者、没有既往糖尿病病史者中,rs9379236CC基因型是肝癌的保护因素。交互作用分析显示,rs2038540C>G位点变异与吸烟指数在增加肝癌发病风险上存在相乘交互效应。结论 LncRNA HULC的遗传变异与肝癌易感性有关,其中rs2038540的G变异基因型是肝癌的危险因素;而rs7763881A>C、rs9379236G>C基因型是肝癌的保护因素。

广州市中小学生不健康食物摄入频率分析

目的分析广州市中小学生不健康食物摄入频率,为制订饮食行为干预策略提供参考。方法采用分层整群随机抽样方法抽取39所学校15 723名学生作为样本,调查学生的不健康食物摄入频率。结果学生经常摄入油炸类食品、西式快餐、甜食及含糖饮料的比例分别为13.99%、3.07%、31.32%、30.69%。男生经常摄入油炸类食品、含糖饮料的比例均高于女生,而经常吃甜食的比例低于女生,差异有统计学意义(P<0.05)。对于油炸类食品、西式快餐、甜食及含糖饮料,初一学生经常摄入的比例最高,小学二年级学生经常摄入的比例最低;父母文化程度为大专及以上的孩子经常摄入油炸类食品、西式快餐及含糖饮料的比例均最低;家庭收入越高,学生经常吃油炸类食品的比例越低。结论广州市中小学生经常食用不健康食物的行为普遍存在,不同性别、年级的学生各有其特点。父母文化程度和家庭收入对学生食用不健康食物的行为有所影响。

百度地图在中学生致肥胖食物环境研究中的应用

目的运用百度地图应用程序接口(Application Program Interface,API)探索学校周边食物环境与中学生肥胖率的关系,为青少年肥胖防治工作提供新思路。方法依托广州市中小学卫生健康促进中心,测量广州市30所中学15 231名学生的身高和体重。基于百度地图API,检索学校周边快餐店和便利店数量及其与中学生肥胖率的关联。结果中学生的肥胖率为5.58%,其中男生为7.46%,女生为3.70%。30所中学步行路径距离1 000,1 200,1 500 m内的快餐店中位数(四分位数间距)分别为35.5(20~78),54.5(28~105),92(57~161)个/所,便利店分别为29(14~48),41(23~63),69.5(42~94)个/所。中学女生肥胖率与学校周边快餐店、便利店数量均呈正相关(快餐店距离由近到远,r值分别为0.372,0.434,P值均<0.05;便利店距离由近到远,r值分别为0.369,0.450,0.415,P值均<0.05);未发现中学男生肥胖率与学校周边快餐店、便利店数量有关联。结论中学女生肥胖与学校周边快餐店、便利店数量存在关联,应用百度地图API能为中学生肥胖研究提供地理信息支持。

广州城区中小学生早餐与睡前加餐影响因素分析

目的了解广州市城区中小学生早餐及睡前加餐现状及其影响因素,为制定学校儿童青少年健康促进政策提供依据。方法依托广州市中小学生常规体检工作平台,对广州市城区小学二年级、初一和高一年级的11 464名学生及其家长进行调查,收集学生吃早餐、睡前加餐、父母营养健康知识知晓情况等资料。结果广州市中小学生经常不吃、不规律吃和经常吃早餐的构成比分别为4.90%,15.83%,79.27%。女生经常不吃/不规律吃早餐的报告率高于男生(χ~2=31.44,P<0.01),初一学生常不吃/不规律吃早餐的报告率高于其他年级学生(χ~2=257.16,P<0.01)。60.80%的学生睡前加餐,女生睡前加餐的报告率高于男生(χ~2=15.95,P<0.01),学生睡前加餐报告率随年级升高而增加(χ~2=8.19,P<0.05)。多因素Logistic回归分析显示,父母学历越低(OR=1.68,95%CI=1.51～1.86)、父母营养健康知识得分越低(一般:OR=1.17,95%CI=1.04～1.32;不及格:OR=1.42,95%CI=1.26～1.60),学生吃早餐频次越少。结论广州市仍有部分中小学生经常不吃或不规律吃早餐,而相当高比例的学生睡前有加餐。父母学历和营养健康知识知晓水平对学生早餐行为有重要影响。

基质金属蛋白酶2基因遗传变异与儿童青少年血压的关联分析

目的探讨基质金属蛋白酶2(MMP2)基因遗传变异与儿童青少年血压的关系。方法于2016年在广州市城区开展横断面调查,对4155名儿童青少年进行体格检查(包括身高、体重、血压等)、问卷调查(包括一般情况、运动情况、父母文化程度、家庭收入等),并进行遗传变异检测。采用多重线性回归模型分析MMP2基因遗传变异(rs243865和rs7201)、遗传风险评分(GRS)等级与收缩压和舒张压标化值的关联。通过逐步法分析标化体重指数(BMI)对于GRS等级与标化血压的中介效应,并采用回归模型的相乘项评价运动与GRS等级对血压的相加交互作用。结果研究共纳入4155名中小学生,男性2132名(51.3%)。小学二年级、初一和高一学生分别为1401名(33.7%)、1422名(34.2%)和1332名(32.1%),年龄分别为(8.2±0.3)、(13.1±0.4)和(16.2±0.5)岁。调整年龄、性别、父母文化程度和家庭收入后,与rs243865 TT基因型携带者比较,CC/CT基因型携带者舒张压高0.461个标准差(显性模型β=0.461,95%CI 0.199~0.723)。与rs7201 CC基因型携带者比较,AA/AC基因型携带者收缩压和舒张压分别高0.147个标准差(隐性模型β=0.147,95%CI 0.014~0.279)和0.171个标准差(隐性模型β=0.171,95%CI 0.039~0.304)。每增加1个GRS等级,收缩压升高0.151个标准差(β=0.151,95%CI 0.029~0.272),舒张压升高0.242个标准差(β=0.242,95%CI 0.120~0.363)。BMI的中介效应分别占GRS对收缩压和舒张压总效应的28.3%和12.6%。控制BMI后,GRS对舒张压的直接效应仍有统计学意义(P<0.001)。中高强度运动不足(<0.5 h/d)与GRS对收缩压存在正相加交互作用(交互项β=0.518,95%CI 0.088~0.949,P=0.018)。结论MMP2基因rs243865和rs7201遗传变异与儿童青少年血压升高存在关联,肥胖在其中可能具有中介作用,运动不足和MMP2基因遗传变异对儿童青少年收缩压具有正相加交互作用。