某350 MW机组对冲锅炉燃用高碱煤炉膛腐蚀防治研究

为降低燃料采购成本,保证燃料供应,甘肃某电厂大比例掺烧了部分新疆高碱的广汇煤和新疆能源煤。高碱煤掺烧后,锅炉出现较严重的受热面高温腐蚀和结焦现象,负荷最高只能带到85%ECR。为减轻高温腐蚀,对锅炉开展了煤质特性、燃烧优化调整和设备改进技术研究。结果表明:锅炉燃用较低硫份煤的情况下仍然发生较严重的高温腐蚀,主要与新疆煤中的钠、钙等碱金属及氯质量分数较高有关,通过提高氧量、降低一次风量、减弱燃烧器外二次风旋流强度和开大贴壁风等运行调整手段,可以一定程度上改善水冷壁高温腐蚀特性;彻底解决该问题,还需使用添加剂、进行防高温腐蚀喷涂、增加吹灰器、改进贴壁风和燃烧器设计等技术途径。该研究成果可为解决高碱煤掺烧过程中出现类似问题的电厂提供借鉴和参考。

燃煤耦合污泥发电过程二噁英生成与排放研究

为了解耦合污泥对燃煤系统中二噁英的生成和排放的影响,在某600 MW机组锅炉上进行实炉掺烧造纸污泥试验。在未掺烧污泥和掺烧污泥2个工况下,分别采集干燥炭化机进出口烟气、选择性催化还原(SCR)脱硝装置进口烟气、空气预热器出口烟气、烟囱烟气、原料污泥、干燥炭化污泥、炉渣和飞灰样品,采用高分辨气质联用仪分析了其中二噁英含量。结果表明:掺烧污泥(质量分数约为燃煤量的1%)没有导致二噁英的高温气相均相生成,以及中低温催化生成和大气排放水平的增加;掺烧污泥工况下采集的6个烟囱烟气样品中二噁英毒性当量(I-TEQ)质量浓度为0.008~0.013 ng/m^(3)(均值为0.010 ng/m^(3))和未掺烧污泥工况下采集的6个烟囱烟气样品中二噁英I-TEQ质量浓度(范围为0.008~0.015 ng/m^(3),均值为0.012 ng/m^(3))无显著差别;污泥干燥炭化过程中有少量二噁英生成,在煤粉燃烧室的污泥中二噁英可被高温彻底销毁;SCR催化剂发挥了催化二噁英降解的作用,高氯取代二噁英更易于被SCR催化剂降解;飞灰中二噁英I-TEQ质量浓度均低于0.2 ng/m^(3),其资源化利用过程不会引起环境二噁英污染。

锅炉经济性煤种掺烧技术研究

为降低燃料采购成本,某电厂拟掺烧石炭3500和神混4500等低热值的经济性煤种。拟掺烧煤种的煤质特性偏离现燃用煤种,影响了锅炉运行的安全性、经济性和环保性。本文通过煤质化验分析、试验室试验、理论分析计算、现场制粉系统优化试验、经济煤掺烧试验和运行参数优化试验等方法,对锅炉经济性煤种掺烧技术进行了系统性研究。研究结果显示:石炭3500可磨度偏低,磨损特性严重,与制粉系统及锅炉适应性差,且掺烧后机组综合供电成本上升;神混4500燃料特性与电厂主力煤种接近,大比例掺烧时锅炉运行性能良好,机组综合供电成本下降,经济效益显著;电厂可将神混4500确定为长期掺烧的经济性煤种。本研究可为有类似掺烧需求的电厂提供借鉴和参考。

循环流化床锅炉煤泥掺烧方式与应用

随着燃煤价格不断上涨,煤电企业效益持续走低,各大电厂采用低价格的低热值燃料替代部分电煤成为煤电企业扭亏为盈的重要手段。辽宁调兵山煤矸石发电有限责任公司目前年掺烧干煤泥40万t,由于干煤泥价格较高、干化过程环保不达标、在运输和堆放过程中遇水流失、风干飞扬、与锅炉燃料系统掺烧时存在堵料等问题,决定采用湿煤泥替代干煤泥的方式进行掺配。建立了专门的湿煤泥掺烧设备,以增加煤泥掺烧用量,可有效解决公司燃料供应紧张状况,平衡燃煤价格,提高经济效益,降低经营成本,保护周边环境。

钴基催化剂催化矿井乏风甲烷与锅炉燃煤共燃性能

甲烷排放产生的温室效应是同体积二氧化碳的25倍,矿井乏风中的低体积分数甲烷排放量巨大且直排大气,不仅造成能源浪费,还加剧了温室效应。将矿井乏风通入燃煤锅炉,在高效催化剂的催化作用下实现矿井乏风中低体积分数甲烷和锅炉燃煤的催化共燃,不仅可以实现乏风中低体积分数甲烷的完全燃烧,减少甲烷排放带来的温室效应,还可以进一步促进燃煤的充分燃烧,增加燃煤锅炉热值。基于此,首先采用配位聚合物方法合成了高效Co_(3)O_(4)/SiO_(2)催化剂。具体地,通过调变焙烧温度可控制备了Co_(3)O_(4)纳米颗粒尺寸不同的系列Co_(3)O_(4)/SiO_(2)催化剂,利用XRD、BET、H_(2)-TPR、O_(2)-TPD等进行表征,建立催化剂结构与催化低体积分数甲烷燃烧性能之间的构效关系,筛选出最优催化剂。在此基础上,将最优催化剂应用于催化低体积分数甲烷与褐煤共燃体系,进一步揭示低体积分数甲烷与褐煤催化共燃机理。结果表明,Co_(3)O_(4)/SiO_(2)-500由于其Co_(3)O_(4)颗粒尺寸最小、Co^(3+)物种含量丰富以及氧传递能力优良,表现出最优的催化低体积分数甲烷燃烧活性。此外,在低体积分数甲烷和褐煤催化共燃体系中,Co_(3)O_(4)/SiO_(2)-500催化剂的加入有效促进了褐煤挥发分的快速析出与燃烧,其燃烧放出的热量提供了甲烷燃烧必要的高温条件,使低体积分数甲烷完全燃烧温度由900℃降至700℃。该研究为矿井乏风中低体积分数甲烷的高效、大规模利用与节能减排奠定了一定的理论基础。

燃煤电厂掺烧高含盐废液的技术研究

近年来,在燃煤电厂总体发电小时数下降,煤价上涨,环保压力日益增大的形势下,燃煤电厂协同处置各类废物这一主题受到越来越多的关注。同时,化工等企业绿色生产面临的重大难题是找到一条合理、低成本途径来处理高含盐废液。因此,以国内某电厂2×660 MW机组上实现高含盐废液掺烧处置为例,首先研究了高含盐废液掺烧在燃煤电厂高温锅炉实现的优势,其次根据高含盐废液具体组成成分等检测信息,对工艺流程和结构布置进行了设计,同时研究了废液中主要成分的迁移规律,研究了不同掺烧比例下,掺加废液的焚烧对电厂锅炉结焦、烟气环保运行、烟气污染物排放的影响。研究结果表明:掺烧质量百分数为1%~5%的高含盐废液,各种结焦判别数据无明显变化,掺烧对锅炉结焦现象的影响极小;掺烧废液后,电厂燃煤烟气中SO_(2)和NO_(x)的新增量极低,电厂烟气SO_(2)和NO_(x)超低排放不达标的风险极低;掺烧质量百分数为1%~5%的高含盐废液,烟气中氯化氢、氟化氢及铅、镉、汞、砷、硒元素向烟气中新排入量非常小,可以忽略不计,主要集中在燃烧后的固相煤渣中,便于回收处置。高含盐废液掺烧在大型燃煤机组上的成功实施,对推动我国燃煤电厂协同处置各类废物的技术发展,建立各行业联合处置废物的环保生态圈具有重要意义。

高炉喷煤过程中未燃煤粉分析

通过测定邯钢高炉喷吹煤种的燃烧率,分析了邯钢高炉喷煤利用现状.测定了高炉除尘灰中的碳含量,利用岩相测试技术分析了除尘灰中未燃煤粉和焦炭存在的不同结构形态,并确定了高炉除尘灰中含碳物质的来源.结果表明,邯钢高炉除尘灰中的碳元素含量都比较高.炉尘中的未燃煤粉颗粒可分成微变原煤颗粒、气孔原煤颗粒和残碳颗粒;焦炭颗粒可分成类丝碳、粒状镶嵌结构、流动结构、片状结构、块状结构.结合邯钢高炉目前配煤情况,给出了提高邯钢煤粉燃烧率的有效建议,邯钢高炉混合喷吹的首选用煤为长治煤与大湾煤.

混煤燃烧特性的试验研究及燃烧特性指数的确定

采用热天平、沉降炉和一维燃烧炉对混煤的燃烧特性进行了测定。根据热重分析试验结果。初步提出了混煤的挥发分释放特性指数P及燃尽指数C_b这两个集合判别指标。运用两指标进行判别与实际的燃烧过程基本吻合。

无烟煤与贫煤混煤燃烧和NO_x排放特性的实验研究

利用热天平和小型煤粉燃烧实验台对无烟煤、贫煤及其三种配比混煤的燃烧特性、不同配风下NOx的生成规律和燃尽特性进行了实验研究。通过对试验数据的整理和分析,认为无烟煤与贫煤在燃烧性能上略有差异,混煤的燃烧特性介于两者之间,合适的选取过量空气系数可实现不同掺烧比无烟煤与贫煤混煤高效低NO燃烧。并针对三种掺烧比的混煤提出了其高效低污染燃烧的过量空气系数范围,为燃用上述混煤的电厂经济清洁运行提供一些参考数据。

磨制方式和含氧量对掺烧特性影响实验及动力学分析

不同磨制方式下的混煤燃烧特性存在差异,这会对锅炉的正常运行产生影响。对此,本文利用同步热分析系统对烟煤和贫煤在2种磨制方式下分别制成的混煤进行实验研究,采用综合燃烧指标差异性相对值和加权值分析了磨制方式、含氧量对混煤燃烧特性的影响,并进行了活化能、指前因子等动力学参数计算和分析。结果表明:不同磨制方式下混煤燃烧特性存在明显差异,磨制方式对燃烧初期的影响最大;提高含氧量可以降低燃烧的差异性,并将燃烧差异最小的劣质煤掺混比例提高10%;混煤燃烧符合一级反应,并存在动力学补偿效应。

两种高钠煤的掺烧结渣特性对比实验

新疆高钠煤储量大,且是良好的动力煤,然而其燃烧过程中结渣沾污严重,对锅炉的安全运行和经济性产生了影响。基于一维炉结渣实验台,对比分析新疆两种高钠煤的结渣特性,经过实验得出:在相同的容积热负荷下,准东高钠煤结渣比大南湖高钠煤要严重;大南湖高钠煤较准东高钠煤更难通过掺烧低钠煤来改善结渣;两种高钠煤均易通过掺烧煤矸石来改善结渣状况且最佳掺烧比例为10%。该实验结果对新疆地区燃用高钠煤提供一定的参考。

半焦与不同制粉系统的适应性分析

为了充分掌握半焦与不同制粉系统的适应性及其研磨特性,对中速磨煤机、中储式钢球磨煤机和直吹式双进双出钢球磨煤机上掺烧半焦前后的制粉系统性能进行测试,并对实际研磨出力与理论计算研磨出力进行比对,分析了煤质参数、煤粉细度、煤粉水分等指标对半焦研磨出力计算的影响。试验结果表明:无论对于哪种类型磨煤机,掺烧半焦后均有制粉系统出力下降和煤粉变粗的趋势,这主要与半焦的哈氏可磨性系数HGI较低密切相关;半焦在中速磨煤机上的实际出力低于理论计算出力,而部分半焦水分高也是导致钢球磨煤机实际研磨出力降低的主要原因;低水分半焦在钢球磨煤机上的实际研磨出力和理论计算结果接近,建议半焦应尽量在原煤HGI较低或者磨煤机研磨出力裕量较大的电厂掺烧,以保证锅炉燃烧的经济性和安全性。

低热值高炉煤气与煤粉混烧技术的探讨

通过对低热值高炉煤气与煤粉混烧特性分析 ,指出影响混烧的技术难点在于解决燃烧稳定性、混合爆炸性、受热面超温、排烟温度和飞灰含碳量偏高等问题 ,并提出了相应解决措施。通过工业混烧实践 ,在670t/h电站锅炉上高炉煤气与煤粉稳定混烧量可达 1 5万m3 /h ,最大混烧率达 1 8% 。

燃煤耦合污泥焚烧发电技术研究进展

焚烧法作为实现我国污泥快速减量化、无害化处置的主流方式得到广泛应用,而在“双碳”减排目标的推动下,燃煤耦合污泥焚烧发电技术能有效实现燃煤低碳减排和污泥清洁焚烧处置。然而,现阶段燃煤耦合污泥焚烧发电技术在锅炉结焦结渣、燃烧污染物排放和技术经济性等方面仍存在较多问题。总结了污泥基本理化性质、水分赋存形态、煤质指标和不同干化技术,对比分析了湿污泥直接掺烧、烟气直接干化污泥后掺烧和饱和蒸气间接干化污泥后掺烧这3种技术路线的优缺点,并结合我国燃煤耦合污泥发电典型工程项目的技术参数进行深入分析。实践表明,湿污泥直接掺烧存在燃烧工况稳定性差、处置量低等问题,而“干化+掺烧”技术路线能在保证燃烧热稳定性的基础上实现较大的污泥处置量。考虑到烟气直接干化污泥存在粉尘爆炸风险高、烟气量需求大等问题,利用饱和蒸气间接干化污泥后掺烧燃烧效果较好。在污泥间接干化技术中,桨叶式干化和圆盘式干化热效率高、粉尘产生量低、占地面积小。由于污泥干化过程中存在黏滞性,需选取合适的干化模型对传热传质过程进行分析。我国燃煤耦合污泥发电典型工程项目运行实践表明,污泥掺烧比例控制在较佳范围时,既能保证燃煤机组燃烧热效率,又能满足常规污染物、重金属和二噁英等污染物的排放标准。在国家政策层面,亟需对燃煤耦合污泥焚烧发电技术污染物排放标准、发电补贴标准和碳减排核算标准等相关政策加以明确和细化,大力推动该技术的发展。

基于数字煤场的混配掺烧及其应用

在技术不断发展的当今社会,电厂的机组不断大型化,对煤场的储煤量需求不断增大,煤炭资源紧张导致来煤源头多,来煤热值不均及煤场堆煤不规范,存煤自燃等一系列问题。老式的人工煤场管理模式的这些缺点越来越受到各方面的重视,而数字化煤场则能够有效的解决以上问题,完整的数字化煤场系统包括来煤、堆煤、盘煤、混配掺烧、上煤、报表。随着煤价居高不下以及煤种的复杂多变,采取燃烧器改造、调整运行方式和选取特定煤种掺烧的方式因费用高昂等原因而慎于实施,因而出现的混煤掺烧成为解决此问题的有效途径。以津能某电厂为研究背景,对基于数字煤场的混配掺烧进行了一系列的研究。

垃圾焚烧发电技术主要问题及其对策

介绍了我国城市生活垃圾的主要处理方式;通过对国内外情况的比较与分析,得出我国城市生活垃圾处理的最佳方式是CFB焚烧(垃圾与煤可混烧)发电;介绍了CFB发电技术的特点、工艺流程、存在的问题及未来的发展前景。

大型火电厂锅炉燃煤分层混烧最优化研究

在对混煤燃烧特性充分研究的基础上，提出了在炉膛内分层混配掺烧方式，以降低火力发电厂的发电成本且保证锅炉安全运行。利用微机开发的配煤代化指导系统以最小标煤单价为目标函数，结合负荷曲线，对分层混烧煤量的配比进行最优化处理，以指导操作人员对混煤进行合理调配。运行试验表明，该系统操作灵活方便，具有较好的经济效益。

微油点火启炉过程中的问题探讨

分析了微油点火技术的原理和煤粉引燃燃烧的特点。针对微油点火应用中存在的问题,从启炉过程的煤粉燃烬率、炉膛传热、煤油混烧等方面进行研究分析,阐述其与传统大油枪点火启炉方式的区别,并给出了相应的运行建议。

掺烧煤质差异较大煤种对“W”火焰炉运行参数的影响

针对掺烧煤质差异较大煤种时锅炉运行参数变化不确定的问题,以一台660 MW“W”火焰炉为研究对象、100%热耗率验收工况为锅炉负荷条件,研究在燃用现行煤种义马烟煤(烟煤)的基础上,按照不同比例掺烧金竹山无烟煤(无烟煤)对锅炉运行参数的影响。利用数值模拟得到2种煤化程度差异较大煤种按照不同比例掺烧时,锅炉有效利用热、烟气速度和温度以及NO_(x)、SO_(x)、CO产量的变化情况。模拟结果表明:锅炉在以高负荷运行时,65%无烟煤+35%烟煤的掺烧比例可以提高锅炉使用寿命,降低炉膛受热面发生腐蚀的概率,但对煤粉的着火和稳燃无促进作用;50%无烟煤+50%烟煤的掺烧比例可以满足锅炉额定效率,同时能显著降低发电成本,但炉膛受热面的腐蚀情况会较为严重。

煤质对四喷嘴气化系统的影响

简要介绍不同煤质的各种特性及其对煤浆制备、气化系统、渣水处理系统的影响,探索适于水煤浆气化炉应用的煤种,保证系统稳定运行,节约生产成本。