基于滑动判别算法的低NO_x燃烧优化分析

电站锅炉稳态工况提取是基于历史运行数据实施燃烧优化的基础。对此,提出了一种与改进的置信区间判别相结合的滑动判别算法,筛选得到记录点覆盖的锅炉稳态,并以某亚临界660 MW机组锅炉为例,对历史稳态工况进行提取。基于所得稳态工况的低NO_x燃烧优化分析结果表明:该锅炉NO_x排放质量浓度随负荷的上升呈现先减后增的趋势;在同等负荷水平下,通过增大分离燃尽风(SOFA)门开度、调节煤粉磨煤机组合等措施,可加强分级燃烧效果,减少NO_x生成;掺烧高挥发分低灰分煤种有利于实现NO_x减排。

600MW燃煤机组最优氧量与配风方式的联合优化

氧量和配风方式是影响燃煤机组锅炉效率及NO_x排放的重要因素,针对某600MW机组燃烧优化调整,建立了基于聚类分区的关联规则挖掘模型,并引用密度参数,选择大密度区域内的点作为初始聚类中心,提高了聚类的稳定性;同时建立了基于交叉验证法(cross validation,CV)的支持向量机(support vector machine,SVM)氧量软测量模型,减小了氧量测量不准对数据挖掘结果的影响。对历史运行数据进行挖掘,得到了不同工况下兼顾锅炉效率和NO_x排放质量浓度的最优运行氧量值与二次风门配风方式,结果表明:寻优后的烟气含氧量低于实际运行值,周界风门和辅助风门呈束腰型分布,主要负荷段的选择性催化还原脱销装置(selective catalytic reduction,SCR)进口NO_x质量浓度由220~420mg/m^3降为220~320mg/m^3,且保证锅炉效率不低于92.7%。

煤粉无焰燃烧技术及其低NO_x排放研究进展

无焰燃烧技术具有设备简单、燃烧温度均匀、效率高和极低排放量等特点,被誉为21世纪最有发展潜力的燃烧方式之一。分析了煤粉无焰燃烧技术的优势、形成机理与实现方式,从燃烧特性和排放特性、数值模拟和新型燃烧方式3方面总结了国内外在煤粉无焰燃烧和降低NOx排放方面的研究现状和发展趋势,并探讨了今后进一步发展煤粉无焰燃烧的研究课题。

缸内直喷CNG发动机喷射方式对火焰传播特性及性能的影响

火焰传播是点燃式发动机的主要燃烧方式,为了有效控制缸内直喷CNG发动机更稳定的稀薄燃烧过程,以实现高效率低排放,利用试验用单缸光学发动机,采用双喷射器缸内直喷CNG方式,在双火花塞点火的条件下,分析研究了不同喷射方式对火焰形成及传播特性以及发动机性能的影响.结果表明,双点点火时,缸内气流对首先形成的火焰具有"牵引"作用,而两个火焰由于形成时刻不同传播方式就有区别,且两个火焰之间具有"挤压或推动"作用,由此影响整体火焰传播速度;缸内火花塞附近混合气浓度越浓或不均匀性越大,循环波动越小,燃烧更稳定,但随混合气浓度分布不均匀性的增加,NOx排放也增加,表明基于混合气浓度不均匀性分布特性的燃烧过程中,NOx的生成机理不仅与高温富氧条件有关,而且还与浓度场分布特性有直接的关系.

基于自适应遗传算法的锅炉低NO_x燃烧建模及其优化

为了对锅炉NOx排放进行优化控制,分析现场运行数据,建立了基于支持向量机(SVM)的NOx排放特性模型,采用改进的自适应遗传算法对模型参数进行寻优,并比较了基于Sigmoid核函数和RBF核函数的SVM模型的性能。结果表明,RBF核函数更具有优势,且SVM算法有良好的泛化能力和预测精度。结合SVM建模和自适应遗传算法寻优,对锅炉可调参数进行优化,使该炉的NOx排放量从423mg/m3降低至219.4mg/m3,下降幅度达到了48.13%。通过上述方法可得到低NOx排放的最佳运行参数组合,为电站锅炉的运行优化指导和NOx排放控制提供参考和依据。

立体分级低氮燃烧技术在恒运电厂2×210MW锅炉上的应用

通过对2×210MW的锅炉机组进行燃烧器和燃尽风的改造技术实现燃料的水平分级和空气的竖直分级,并针对不同的二次风配风方式和燃尽风的份额条件下的燃烧过程进行了实验研究。根据测量结果分析可见,改造前烟气中NOx排放量为550mg/m3;改造后的锅炉机组,实测的烟气中NOx排放量可降到230mg/m3,降低了约58%(折算到O2=6%)。NOx的排放量与煤粉喷口周围的还原性气氛相关,该部分的空气量影响了燃料N的转换过程。对煤粉的空气分级燃烧技术,存在一个最佳的燃尽风份额,可以促使NO的排放浓度达到最低的水平。

改进PSO优化参数的LSSVM燃煤锅炉NO_X排放预测

为了提高燃煤锅炉NOX排放浓度预测的准确度,更好地进行氮氧化物的污染监测,提出了一种结合最小二乘支持向量机(Least squares support vector machines,LSSVM)和改进的粒子群优化算法(Particle swarm optimization,PSO)的预测方法。依据LSSVM预测原理及其参数选择的不确定性,采用一种改进的PSO优化算法对模型参数进行寻优,建立锅炉燃烧NOX排放特性模型,并与另两种方法结果进行比较。结果表明:LSSVM是一种有效的建模方法,有较高的拟合度;改进的PSO与LSSVM结合可改善模型的预测精度和泛化能力,在NOX排放浓度预测方面明显优于其他两种参数优化算法,对NOX排放预测有指导意义。

基于运行参数的煤制油公交车道路排放特性

利用OBS-2200气态排放物测量仪和EEPS 3090颗粒数量及粒径分析仪对典型国-IV排放柴油公交车分别燃用纯柴油(D100)、纯煤制油(C100)、不同配比柴油/煤制油混合燃料C10、C20、C50 5种不同燃料时的实际道路PM和NOx排放特性随车速、加速度的变化情况进行了研究。研究表明:试验公交车的平均车速为19.9km/h,怠速工况运行时间占22%,非怠速工况中加减速工况运行时间占76%;该车的瞬态NOx、PM质量排放与车速有很好的跟随性;试验公交车在燃用5种不同燃料时的NOx和PM质量排放均随着车速、加速度的增大呈逐渐增加趋势;在纯柴油中掺入煤制油能有效降低NOx质量排放,掺混比例越高,降低效果越显著;在纯柴油中掺入煤制油能同时降低核态颗粒和聚集态颗粒的排放,同时使聚集态颗粒排放峰值粒径减小,从而大幅降低了PM的排放,煤制油掺混比例越高,降低效果越显著。

某艇用柴油机改二甲醚发动机性能与排放特性分析

以一台4缸艇用增压柴油机为研究对象,基于STAR-CD软件,计算了该柴油机燃用二甲醚(DME)时的缸内压力、温度与NOX排放的变化情况,并与其燃用柴油时情况进行了对比。分析了在不同负荷与不同喷孔直径下燃用DME时的NOX排放特性。结果表明,该柴油机燃用DME后,动力性能降低幅度甚微,基本在2%以内,其NOX的排放比燃用柴油要低15%左右,为艇用DME发动机的开发提供了依据。

某中速柴油机机内净化技术模拟

为探索机内净化方法在中速船用柴油机上应用以满足IMO Tier III排放法规的潜力,依据某大功率中速柴油机台架性能实验数据,采用AVL Boost和Fire v2008软件分别建立整机流动及缸内燃烧的仿真模型,模拟多种Miller循环、高压缩比、喷油正时及EGR率方案。结果表明:NOx排放随进气门关闭正时提前而降低,预混合燃烧峰值不断增加,会逐渐抵消Miller循环降低NOx排放的作用;增加几何压缩比使预混合燃烧峰值降低,配合喷油正时滞后可进一步降低NOx;采用中度Miller循环匹配中度EGR技术可以使NOx排放降低80%以上,同时碳烟排放降低20%,将是一条可行的满足IMO Tier III法规NOx排放的技术路线。

北京市主要大气污染源清单及火电厂排放污染物对雾霾天气的影响

根据2013年北京市工业、农业、居民生活的统计资料,以及中国汽车工业年鉴,计算了北京市不同行业二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)及PM10排放量,建立了北京市2013年大气污染物排放清单.结果显示:2013年北京各类污染物的排放中SO2为13.596万t,NOx为81.289万t,PM10为67.815万t.其中:火力发电厂SO2、NOx、PM10排放量占北京市排放总量的31%、14%和24%.如果北京市火力发电厂升级改造,自2014年7月起执行最新火电厂排放标准后,SO2、PM10和NOx年排放量将分别减少50%、69%和40%,估算其二次转化PM2.5的生成量也将减少6.38万t,对雾霾天气的改善将会起到积极作用.

长三角地区能源消费氮氧化物排放的影响因素分解与预测研究

文章基于长三角地区各省份的能源平衡表,采用排放因子法,对长三角地区2000—2014年能源消费氮氧化物排放量进行了核算,并应用LMDI法对长三角地区历年氮氧化物排放量和氮氧化物排放强度及其变化的因素进行了时间序列分析。为了定量分析长三角地区能源消费氮氧化物排放的影响因素,利用STIRPAT模型,分析长三角地区能源消费氮氧化物排放量与人口、富裕度、技术进步和城镇化水平之间的关系,通过岭回归模拟后发现,人口数量、人均GDP、能源强度、城市化水平每变化1%,长三角地区能源消费氮氧化物排放量将分别发生3.12%、0.0068%、-0.45%、0.49%的变化。在以上研究的基础上,设置8种不同的发展情景,分析了长三角地区未来能源消费氮氧化物排放量的发展趋势。

150MW机组锅炉低NO_x燃烧系统改造与试验研究

为降低NOx排放浓度,减轻结焦,对150MW机组480t/h四角切圆燃烧锅炉采用燃料浓淡分级与加装分离燃尽风(SOFA)相结合的技术进行燃烧系统改造,并进行了改造后燃烧优化调整试验。结果表明:SOFA挡板55%开度且开启2层挡板时,锅炉NOx排放量均可降至250mg/m3以下,较改造前的550mg/m3降低约55%,减排效果明显;燃用五彩湾煤时,锅炉效率可达到92%以上,最优工况下可达到92.48%,较改造前91.69%提高了0.79%;炉膛出口烟温能够控制在850℃以下,有效地减轻了高温受热面结焦,保证锅炉长期经济、安全运行。

660 MW机组CFB锅炉设计煤种排放特性试验

在3MW循环流化床（CFB）锅炉燃烧试验台上,对某超临界660MW机组CFB锅炉设计煤种进行了试烧试验,研究了锅炉设计煤种的自脱硫性能,添加石灰石对炉内脱硫效率的影响,以及炉内低NOx燃烧特性。结果表明：燃用设计煤种时,炉内燃烧较为稳定;设计煤种具有一定的自脱硫效果且与床温有关,床温在860~900℃时,自脱硫效率可达31.6%;添加石灰石后,炉内脱硫效率可提高至95.1%,且脱硫效率与钙硫摩尔比和石灰石粒径有关,且对燃烧效率影响较大;不同负荷下,NOx排放量均可维持在较低水平。

氧煤燃烧技术研究发展现状

对氧煤燃烧技术研究的国内外发展现状进行了综述,介绍了国内外典型实验室的研究设备,归纳了主要研究方向的成果,如:氧煤着火和火焰稳定性、氧煤燃烧火焰传热传质特性、氧煤燃烧特性、氧煤燃烧污染物排放特性,并展望了氧煤燃烧技术的发展趋势。

1000MW超超临界四角切圆塔式锅炉燃烧器摆角变化对NO_x排放影响的数值模拟

利用CFD软件平台,以宁海电厂1 000 MW超超临界四角切圆塔式煤粉锅炉作为研究对象,在其它运行参数不变的情况下,通过改变燃烧器摆角,分析燃烧器摆角变化对炉膛内温度场、气相组分浓度场以及NOx排放的影响。计算结果显示随着燃烧器摆角的增大,炉膛火焰中心上移,NOx还原区高度减少,导致NOx排放浓度随着摆角的上摆急剧上升,数值模拟结果与试验结果一致。

六角切圆燃煤锅炉低氮燃烧器改造经济性分析

对某300MW机组六角切圆燃煤锅炉进行了低氮燃烧器改造,在每个角主燃烧器上方7m处新增了3层6个燃尽风喷口,并利用Fluent软件对炉内燃烧过程进行三维数值模拟和计算。结果表明:低氮燃烧器改造前后,锅炉热效率分别为91.30%和90.70%,脱硝成本分别为0.022 0元/(kW·h)和0.016 3元/(kW·h),脱硝和锅炉效率总体成本分别为0.218 25元/(kW·h)和0.212 45元/(kW·h);低氮燃烧器改造后,炉内分级程度加深,氮氧化物排放减少,总体费用降低,节能效益明显。

基于DGM和TDNN的火电行业NO_x排放量变权组合预测(英文)

从区域火电行业NOx排放量预测问题的离散灰色、非线性和动态性等特征出发,建立了基于离散灰色预测模型(discrete grey model,DGM)和时延神经网络(time-delayedneural network,TDNN)模型的变权组合预测模型。其中,时延神经网络模型与传统静态神经网络(如BP、RBF神经网络)相比较,更能反映系统的动态特征,有利于提高预测的准确性;在组合变权系数确定上,采用了等维递补多项式拟合方法,提高组合预测的拟合精度。最后,以国家权威部门公布的1994—2009年火电行业相关历史数据为基础,对未来7年我国火电行业NOx排放量进行预测研究和分析。结果表明:从预测平均相对误差来看,变权组合预测为0.846%,而TDNN为1.296%,离散灰色预测则为3.472%,变权组合预测模型的预测精度明显高于单项预测模型;从预测结果趋势走向来看,组合预测结果与实际趋势最接近,较单项预测有更高的吻合度,预测结果准确可靠。

富氮空气对柴油机NO_X排放影响研究

利用分子筛技术制备富氮空气(NEA),在YC4112发动机上研究了利用NEA改变进气成分对柴油发动机NOX排放的影响.结果表明,富氮空气对降低柴油发动机NOX排放效果显著.改变进气成分可以作为降低柴油机NOX排放的有效途径之一.

低氮改造后的中心回燃式锅炉前管板管端裂纹原因分析

为了打赢蓝天保卫战,上海市的中小燃气锅炉于2020年底完成了低氮改造任务。某单位低氮改造后的中心回燃式锅炉,检验后发现锅炉前管板和烟管存在多条裂纹,导致泄漏,存在严重的安全隐患。对发生问题的部位取样进行失效分析,分析其可能的产生原因,探讨对策积极防范此类事故的发生。经失效分析可推断,开裂为烟管与前管板焊缝根部起始的疲劳扩展开裂。因此,中心回燃式锅炉不宜采用直接更换低氮燃烧器的方式以达到低氮燃烧的效果。