中国高灰、高硫、高灰熔融性温度煤的灰熔聚流化床气化

煤气化将会在未来中国可持续发展中占有相当重要的位置。对目前的煤气化技术和中国的煤种特性进行了描述和分析,介绍了中国科学院山西煤炭化学研究所灰熔聚流化床的研究与开发现状以及一些煤种的实验结果。结果表明:灰熔聚流化床煤气化技术适合中国高灰、高硫、高灰熔融性温度煤的气化。

陡河发电厂200MW锅炉的再热蒸汽欠温的分析与改造

布置在水平烟道或下行烟道的对流式再热器的受热面上的沾污通常属于高温烧结性积灰。陡河发电厂的 4台2 0 0MW锅炉相继发生了较严重的积灰 ,使得再热蒸汽欠温 ,影响了机组的经济性。

高碱煤与煤矸石掺烧SO_(2)和NO减排及结渣抑制研究

结渣和沾污是高碱煤燃烧锅炉中普遍存在的难题。同时,源于采煤和洗煤的大量固废煤矸石出于经济和生态考虑亦须实现减量化处理和资源化利用。基于此,通过掺烧高碱煤与煤矸石抑制煤灰沾污和结渣发生以及实现煤矸石的资源化利用,同时考察掺烧过程中污染气体(SO_(2)和NO)的释放及减排行为。结果表明,高碱煤与煤矸石静态的掺烧反应服从三维扩散模型,在一定比例下掺烧反应活化能低于单一燃料燃烧的活化能。掺烧过程中焦炭和CO可还原NO,同时灰分中过渡金属组分可促进NO原位减排,而SO_(2)的减排效果很大程度上取决于两燃料的掺烧比例及其灰分组成。掺烧过程中碱金属有效固留于灰渣中,从而降低煤灰沾污和结渣倾向,而碱土金属(Ca,Mg等)可同时与灰分组成中的硅铝及气相中SO_(2)发生竞争反应。此外,通过改变掺烧煤矸石矿物组成可调节灰渣组成及熔融温度。本研究结果可为通过掺烧高碱煤与煤矸石来缓解锅炉沾污和结渣难题提供科学参考。

高碱煤中碱金属含量测定及应用进展

GB/T 1574—2007高温灰化法测定高碱煤中碱金属含量过程中由于部分碱金属释放,无法获得准确的测定值。分析了测定碱金属含量的影响因素以及基于高碱煤中碱金属特殊赋存形式的测定方法与应用现状。测定碱金属含量的影响因素主要包括碱金属赋存形式、预处理温度、升温速率、气氛等。基于高碱煤中碱金属特殊赋存形式的测定方法主要有低温灰化法、直接溶样法、逐级萃取法和氧弹法等,但其重复性和再现性还需进一步验证。未来应重点研究煤中碱金属测定方法的重复性和再现性,建立科学、可靠、便捷的标准方法,开发便捷、高效、低成本的碱金属在线监测技术,以及实现气相碱金属含量与沾污、结渣等工程问题相关性的快速预测。如基于燃烧或气化过程碱金属气相浓度的在线/原位监测技术实用性强,是高碱煤中碱金属定量的发展方向。

130 t/h生物质循环流化床锅炉的设计与运行

生物质能是我国颇具发展潜力的可再生能源,也是实现生物固碳、绿色碳减排的载体。生物质发电有迫切的社会需求,其中,直燃发电技术在实现生物质大规模的资源化、减量化和无害化利用方面更具优势。循环流化床由于具有燃料适应性广、污染物控制成本低的优点,在生物质直燃发电领域得到广泛应用。分析了生物质燃料的金属含量、挥发分、热值、灰分、硫分等方面的特殊性,针对生物质燃料的特殊性,开发了一台燃用生物质混料的130 t/h高温高压生物质循环流化床锅炉,锅炉设计针对生物质燃料的特性,通过综合考虑燃料成分配比、床温的选取、风量的分配、燃料停留时间的控制,解决了床温控制、高炉膛结渣、回料阀聚团、尾部对流、受热面的积灰、锅炉受热面的腐蚀,以及分离器后燃现象等问题,在解决燃尽、污染物排放以及炉膛结渣等方面,锅炉的效能明显优化。在投运6个月后,对该机组进行了运行评估,数据表明,设计值与运行值吻合良好,未出现由于积灰、结渣、腐蚀等问题而造成停炉,达到了设计要求。

准东煤及其混煤燃烧与结渣特性

准东煤田是我国目前最大的整装煤田,煤质总体呈现中高水分、中高挥发分、低灰、低硫、低磷、中等热值、反应活性好等特点,是大规模煤化工、煤电气联产优质原料。但准东煤中较高的Na、Ca含量影响锅炉正常运行,限制了准东高钠煤的燃烧利用,目前电厂主要通过掺烧低钠煤方式加以利用。为考察准东煤及其混煤燃烧与结渣特性,在五彩湾电厂采集了准东煤(ZD)和乌东煤(WD)等2种原料煤。采用热重分析仪研究30%、50%和80%等不同配比下混煤燃烧特性,并分析响应配比下煤灰特性变化规律。结果表明,准东煤混煤燃烧的DTG曲线有2个特征峰。随准东煤配比增加,混煤燃烧TG和DTG曲线向低温区移动,DTG曲线特征峰更明显;混煤燃烧特征温度逐渐降低,最大燃烧速率与综合燃烧特性指数先降低后升高,混煤灰熔融温度逐渐降低。准东煤相对乌东煤具有较高的碱性氧化物和较低的酸性氧化物含量,准东煤配比越高相应的SO3、CaO、Na2O的含量越高结渣倾向性更强。但部分指标并不能准确预测结渣强弱,如准东煤硅铝比为1.67,而乌东煤硅铝比为3.02,依据硅铝比判断结渣倾向性与事实不吻合。另外,煤中CaO含量大于30%后继续增加则灰熔融温度升高,是准东煤比乌东煤具有更高灰熔融温度的原因,随准东煤配比增加,混煤灰熔融温度呈明显降低趋势。燃烧结渣与沾污倾向指标主要有基于煤灰成分和基于煤灰熔融温度的指标,总结分析以往结渣与沾污预测指标结合试验结果认为:基于煤灰成分的碱酸比以及基于煤灰熔融温度的特征温度差值(FT-DT)是判别准东煤及其混煤结渣与沾污倾向性的理想指标。

回料系统对循环流化床锅炉的运行影响

对HG-75/4.02-M型循环流化床锅炉启炉和运行过程中的结焦原因进行了分析,提出了避免结焦的预防措施,即通过控制一次风量、煤的粒径、料层差压以及床层温度等手段来达到循环流化床锅炉稳定运行的目的。