CFB灰渣混凝土的组成设计与应用研究

随着循环流化床(CFB)锅炉清洁燃烧技术的大规模应用,所排放的CFB灰渣的处理成为亟待解决的问题。本文以碎石作粗集料、CFB炉渣作细集料以及CFB飞灰作矿物掺合料来制备CFB灰渣混凝土,探讨了CFB炉渣砂率、CFB飞灰掺量对CFB灰渣混凝土的工作性能与力学性能的影响,优化设计了CFB灰渣混凝土配合比,对比研究了CFB灰渣混凝土与机制砂混凝土抗Cl-渗透性能、抗冻性和干燥收缩等耐久性能,并进行了CFB灰渣混凝土小型预制构件的工程应用。结果表明:随着CFB炉渣砂率的增加,CFB灰渣混凝土的抗压强度先增大后降低,随着CFB飞灰掺量的增加,CFB灰渣混凝土的坍落度逐渐降低,抗压强度先增大后降低,优化的最佳配合比为水泥280 kg/m^(3)、CFB飞灰120 kg/m^(3)、矿粉40 kg/m^(3)、CFB炉渣620 kg/m^(3)、碎石1 013 kg/m^(3)、水223 kg/m^(3)、减水剂8.8 kg/m^(3);相比于机制砂混凝土,CFB灰渣混凝土具有良好的抗Cl-渗透性能、抗冻性和较小的干燥收缩,且采用CFB灰渣混凝土制备的小型预制构件在实际工程中具有更好的应用效果。

CFB炉渣细骨料纤维砂浆干燥收缩特性研究

为了实现CFB炉渣的高效利用,提高预拌砂浆的抗裂性,以粉煤灰取代量(体积分数)、CFB炉渣细骨料取代量(体积分数)和PVA纤维掺量(体积分数)为因素,设计正交试验方案L_(16)(4~5),试验研究CFB炉渣细骨料纤维砂浆的干燥收缩特性,分析作用规律,建立回归模型。结果表明:增加粉煤灰取代量可以提高CFB炉渣砂浆稠度,增加CFB炉渣取代量和PVA纤维掺量不利于砂浆稠度的提升;粉煤灰取代量、CFB炉渣取代量为CFB炉渣纤维砂浆的干燥收缩特别显著性影响因素,PVA纤维掺量为显著性影响因素;粉煤灰取代量、PVA纤维掺量对CFB炉渣纤维砂浆的干燥收缩起明显的抑制作用,CFB炉渣使砂浆的干燥收缩呈先降低后增大的变化趋势;砂浆干燥收缩的模型预测相对残差在±5%以内,模型预测结果准确可信。

CFB锅炉掺烧气化细渣技术研究进展

煤气化渣产量大、存量多,常规的填埋和堆积处理不但占用大量土地资源,而且还存在严重的污染风险和安全隐患。本文介绍了气化细渣的组成、结构和燃烧特性,综述了残碳富集、脱水干化等气化细渣预处理方法的研究进展,从气化细渣的含水率、灰分、掺烧比例及污染物排放情况等方面分析了气化细渣掺烧对循环流化床(CFB)锅炉燃烧的影响,指出CFB锅炉掺烧气化细渣具备显著的环保和经济效益,是气化细渣实现减量化、无害化和资源化利用的主要途径之一。

350MW超临界CFB锅炉除渣系统控制策略优化研究

针对山西某电厂2×350 MW超临界循环流化床(CFB)锅炉水冷式滚筒冷渣器在生产运行中存在堵渣、流渣、排渣超温及自动化控制程度低等问题,提出了针对除渣系统问题的运行调整要点、超前堵渣预警智能算法、冷渣器基于前馈温度变化率的智能调节方法等控制策略,应用后,由于冷渣器堵渣造成机组非计划停运次数、排渣超温(大于150℃)触发冷渣器保护跳闸次数和人工清渣频次显著减少,极大缓解了电厂生产过程中冷渣器排渣困难的技术问题,为锅炉安全平稳运行奠定基础。

CFB锅炉掺烧水煤浆气化细渣的研究和运行分析

目前我国煤化工行业多年持续发展使得国内煤气化系统细渣处理量高速增加。气化细渣经真空带式或板框过滤机过滤后含水率普遍达到40%~60%,干基残碳质量分数通常在18%~50%。煤气化细渣的无害化处理和资源化利用已成为当前国内外煤化工行业亟待解决的痛点。以水煤浆气化细渣的特性为基础,从气化细渣的残碳(热值)、含水率、掺烧比例和混合燃烧特性等方面研究了水煤浆气化细渣对掺烧的影响。陕煤集团渭化公司水煤浆气化炉气化细渣经过深度脱水干化后含水率降低到28%,输送简单方便,与原料煤掺混后混合燃料的流动性不会造成堵煤断煤,调整混合燃料的含水率和热值等满足CFB锅炉要求后,对锅炉换热效率和运行寿命影响不大。针对气化细渣掺烧进CFB锅炉的运行情况进行分析,掺烧后锅炉运行参数如床层温度、烟气氧含量、排烟温度、床层差压等变化不大;烟气中SO_(2),NO_(x)质量浓度未剧烈变化,不会影响到锅炉脱硫脱硝系统。掺烧前锅炉飞灰含碳量在10%~20%,掺烧后降低到5%~10%,证明合适的掺加量对燃烧有促进作用。气化细渣掺烧后,由于其灰分较原料煤高,进入烟道的飞灰总量将增加,在掺烧比例<15%时,布袋除尘器的设计裕量可以满足掺烧工况。将气化细渣的含水率一次性降低至28%左右,然后掺烧至CFB锅炉,可以节省细渣的处置费,并利用细渣内残碳燃烧产生蒸汽以达到节能的目的,掺烧后增加的灰渣可用于建材,经济收益和环保效益十分可观,是一条节能环保,切实可行的固废资源化利用途径。

某油页岩电站CFB锅炉流渣原因分析及应对措施

某2×235 MW油页岩电站项目锅炉采用燃烧油页岩的循环流化床锅炉(CFB锅炉),油页岩中灰分占比达到60%以上,要求锅炉排渣系统能够稳定高效地运行。从冷渣器的结构和锅炉运行的角度,针对滚筒冷渣器流渣原因进行研究分析,总结流渣规律并确定流渣原因,最终对滚筒冷渣器的结构设计和运行逻辑等方面提出优化方案,并在入炉燃料粒径控制、锅炉运行方式等方面提出抑制冷渣器流渣的应对措施。通过采用一系列应对措施,滚筒冷渣器的流渣现象得到抑制;锅炉负荷调整过程中,滚筒冷渣器运行较为稳定。

Fault Analysis and Innovation in Slag Discharge System of 440-t/h CFB Boiler

CFB boilers have been widely used in China in recent years with their perfect performances in coal adaptability, load variation capability and lower pollutant emission. The No.3 135-MW CFB unit in Lianzhou Power Plant is the f irst 440-t/h series CFB unit in Guangdong Province. It f inished 72-hour trial operation in Feb. 2004 and was transferred to trial operation. During the trial operation and the next commercial operation, there were some problems happened in the boiler slag discharging system, seriously affecting the safe and reliable operation and the loading capability. After innovation, these problems have been completely solved. Hopefully the solutions may be used for reference to the units with similar problems.

无机胶凝材料改性脱硫建筑石膏性能研究

循环流化床(CFB)灰渣具有良好的火山灰性,以脱硫建筑石膏为主要胶凝材料,电石渣为碱激发剂,CFB灰渣和粉煤灰为矿物掺和料,研究CFB灰渣对脱硫建筑石膏流动度、凝结时间、抗压强度、膨胀率等性能的影响规律,并借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等手段分析其水化产物和微观形貌。结果表明,掺入CFB灰渣可以有效提高脱硫建筑石膏的力学性能和耐水性能,但对工作性能和膨胀性能有负面影响。经20%(质量分数)CFB飞灰、5%(质量分数)电石渣复合改性后,脱硫建筑石膏的1、28 d绝干抗压强度分别为20.53、22.37 MPa,较脱硫建筑石膏基样分别增加了28.6%、35.9%。CFB灰渣水化生成的水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和钙矾石(AFt)包裹并填充于二水石膏晶体表面及空隙中,使硬化体内部结构更加密实,从而提高了脱硫建筑石膏的力学性能和耐水性能。

油页岩CFB渣对水泥胶砂性能的影响

以燃烧油页岩发电过程中产生的油页岩CFB渣为水泥掺合料,在了解油页岩CFB渣特性的基础上,探讨了掺量、细度对水泥胶砂试样需水量、力学性能的影响。结果表明:油页岩CFB渣具有较大的比表面积,颗粒形态呈不规则状。油页岩CFB渣作为掺合料替代水泥制备的胶砂试样需水量增大,强度降低。当其平均粒径达到1.29μm时,可充分发挥其填充效应,替代20%水泥可超过纯水泥胶砂试样强度。

CFB灰渣抹灰砂浆的组成设计与性能研究

为了提高抹灰砂浆的强度和体积稳定性,研究了水泥用量和灰渣比(循环硫化床(CFB)飞灰和CFB炉渣的质量比)对CFB灰渣抹灰砂浆2 h稠度损失率、抗压强度和体积稳定性的影响,并采用扫描电子显微镜、X射线能谱仪和X射线衍射仪对砂浆的微观形貌、元素分布和物相组成进行测试表征。结果表明,当水泥用量为5%、8%、12%(质量分数)时,CFB灰渣抹灰砂浆分别达到抹灰砂浆M10、M15、M20的强度等级。当胶凝材料用量一定时,随着水泥用量增大,砂浆2 h稠度损失率减小;当水泥用量一定时,随着灰渣比增大,砂浆2 h稠度损失率增大,膨胀效应减弱。CFB灰渣抹灰砂浆中生成的膨胀性钙矾石有效填充了颗粒之间的孔隙,从而提高砂浆的强度和体积稳定性。

CFB锅炉水冷排渣余热利用的分析与优化

以某电厂400 t/h CFB锅炉的水冷排渣余热回收利用系统为原型,分析了从回热系统引出部分凝结水到冷渣器,吸收高温排渣余热后再引入回热系统中的各种方案。利用等效热降法分析了高温排渣的余热输入到回热系统中获得的经济效益,并比较了额定工况和75%工况下的经济性。计算结果表明:将排渣的热量分别输入至2号低压加热器和3号低压加热器均能回收大量的余热,而且得出后者是最佳的余热利用方式。

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。

300MW机组CFB锅炉滚筒冷渣器存在问题及处理

某电厂2×300 MW机组循环流化床(CFB)锅炉滚筒冷渣器在运行中存在出力不足、排渣温度高等问题,提出了拆除滚筒冷渣器内层水冷套,将双筒改为单筒结构,并在内壁按轴向均匀增加8组水冷管排等改造措施。实施后,基本解决了滚筒冷渣器进渣端板散热差以及夹层进渣口堵塞、排渣温度高等问题,提高了冷渣器的换热效率,保证了滚筒冷渣器长时间的连续稳定运行。

CFB矸石渣干粉砂浆的制备及其性能研究

CFB矸石渣压碎值大、吸水率高,且级配不良、粒形差,用其配制的砂浆强度高,但流动性差,流动度经时损失率大,易抹性差。CFB矸石渣经球破研磨后,压碎值大幅度降低,级配和粒形均得到改善。用其配制的砂浆流动性得到改善,且抗折强度提高了11.7%,抗压强度提高了13.8%。随着用水量的增加,矸石渣砂浆的流动性大幅度改善,而强度仅略有降低。通过加大用水量,利用CFB矸石渣作机制砂,可配制出流动性好,强度高的砂浆。

CFB锅炉灰渣的应用研究

总结了CFB锅炉灰渣与常规灰渣物理、化学特性的差异,分析了这些特性在应用中的优劣性,并介绍了CFB锅炉灰渣的应用现状。

450t/hCFB锅炉风水冷选择性冷渣器冷态模化实验

以某电厂450t/hCFB锅炉的风水冷选择性冷渣器为原型,建立了几何尺寸相似的可视化冷渣器实验装置,采用电厂实际排渣物料进行冷态模化实验,深入研究了该冷渣器的临界流化速度以及在不同料层厚度下的料层压力特性和各仓室在不同配风比下的排渣速率特性。实验表明:实际排渣属宽筛分物料,冷渣器各风室的实际流化风量下限值高于设计值,通过合理调配各仓室的风量比关系可明显提高冷渣器的排渣速率。所得实验数据和运行规律可为冷渣器的可靠运行提供参考依据和操作指导。

DG450t/h CFB锅炉冷渣器运行状况

对国内引进技术设计制造的大型循环流化床锅炉配套的冷渣器的运行状况、改进措施以及保证安全稳定运行的经验进行了总结。

利用SIS系统进行CFB锅炉结焦原因分析案例

结合对循环流化床(CFB)锅炉的一次典型结焦事故分析,介绍了厂级监控信息系统(SIS)的历史数据查询功能对结焦事故分析的指导作用。

延迟拆模对CFB脱硫渣-水泥胶砂性能的影响

为了抑制CFB脱硫渣水化产生的膨胀,并提高试件的抗压强度,采用1 d、3 d、7 d不同龄期拆模,考虑细度、掺量和硫酸钠激发剂等影响因素,系统研究了延迟拆模对CFB脱硫渣水泥胶砂试件的线性膨胀率和抗压强度的影响规律,并进行了微观机理分析。研究表明:不同脱硫渣细度和掺量下,胶砂试件随拆模龄期延长,其线性膨胀率下降,抗压强度提高;掺入硫酸钠激发剂后,随着拆模龄期的延长,胶砂试件线性膨胀率下降的同时,其抗压强度也下降。

450t/h CFB锅炉存在问题的分析

对目前国产大型CFB锅炉存在的一些共性问题进行了阐述,分析其原因并提出了切实可行的技术方案。