600 MW对冲燃烧锅炉分磨掺烧煤粉燃尽特性的模拟和试验研究

针对亚临界600 MW自然循环对冲燃烧锅炉燃用3种差异性较大的煤种,通过数值模拟结合现场试验研究了分磨配煤掺烧对降低飞灰含碳量的作用机制,建立了对冲锅炉分层燃烧混煤的燃料特性与燃尽率、飞灰含碳量的关联性,并提出了改善电站锅炉中煤粉燃尽特性的配煤原则。首先设定了3种极端的工况,以优质煤为主分别集中在燃烧器的上、中、下3层燃烧器中进行燃烧;再通过计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)模拟发现优质煤在上层燃烧器分布且劣质煤在下层分布时,劣质煤在炉内的停留时间显著增加,其在上层高温区充分燃烧,飞灰含碳量低。同时,根据不同工况下各层燃烧器煤粉的热值、挥发分、灰分进行分析,发现热值差异性是影响其燃尽特性的主要影响因素;然后基于燃煤电厂实际运行条件,设置了更切合实际的配煤工况,并进行了数值模拟与现场试试验研究,发现各工况下呈现的煤粉总体燃尽特性符合上述规律,飞灰含碳量相比于电厂原始运行工况下降。最后得到配煤原则为:在充分考虑电厂实际运行条件的情况下,将高热值的煤种向中、上层燃烧器布置,而低热值的煤种向中、下层燃烧器分布。

超超临界双切圆燃烧锅炉多煤种掺烧下水冷壁结渣特性的数值模拟

对某1000 MW超超临界双切圆燃烧锅炉水冷壁结渣特性进行数值模拟,探究多煤种掺烧对水冷壁结渣特性的影响规律并提出减少结渣的配煤原则。数值模拟结果表明:双切圆燃烧锅炉在燃烧时形成反向相切的双椭圆,长轴所对燃烧器近壁面温度水平较高,结渣倾向较高;当与煤种Ⅲ(高热值低灰分)、煤种Ⅱ(中等热值中等灰分)掺烧时,煤种Ⅰ(低热值高灰分)的入炉比例大于40%,炉膛各部位结渣倾向显著提高;煤种Ⅰ入炉比例为20%的工况能满足安全运行需要;配煤位置显著影响颗粒沉积的部位及沉积速率:当多煤种掺烧时,将煤质特性较差的煤种置于较低层燃烧器更为合理,煤种入炉比例相同时,调整入炉位置可以降低10.17%的颗粒沉积量,从而降低水冷壁结渣倾向。

对冲燃烧锅炉掺烧污泥炉内燃烧及碱金属分布模拟研究

以某660 MW对冲燃煤锅炉为对象,采用数值模拟方法研究了掺烧干化污泥时炉内燃烧及碱金属分布情况,分析了掺烧位置、过量空气系数和污泥Cl含量对炉内燃烧及碱金属组分分布的影响。结果表明:掺烧污泥后,侧墙壁面区域碱金属质量浓度较高,采用中上层燃烧器层掺烧污泥可降低碱金属的排放速率和燃尽风燃烧器附近区域金属壁温;提高过量空气系数不仅可提高煤粉燃尽率,还可以降低侧墙贴壁区域碱金属质量浓度;降低污泥中Cl含量可有效降低烟气中的碱金属质量浓度和其他碱金属向NaCl的转化率。实际锅炉掺烧干化污泥时,建议采用中上层燃烧器掺烧,并适当降低过量空气系数以降低掺烧对炉内受热面的沾污、结渣和碱金属型高温腐蚀风险。

660MW燃煤锅炉掺烧生物质颗粒数值模拟研究

随着“双碳”目标的提出,生物质作为一种绿色零碳的清洁燃料,将迎来历史性的发展机遇。本文通过数值模拟手段研究稻壳、秸秆、木屑三种不同生物质颗粒以不同的粒径和煤粉掺烧,对比分析了不同生物质颗粒和煤粉掺烧时炉膛内生物质颗粒轨迹、停留时间和燃尽率的变化趋势。结果显示:生物质颗粒以10%热量比和煤掺烧,生物质颗粒在炉内有足够的停留时间保证燃尽,整体生物质颗粒燃尽程度较好,并从数值模拟结果中选取4种掺烧生物质工况用于指导设计。

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。

超小断面切圆锅炉宽煤种适应性燃烧改造

超小断面切圆贫煤锅炉在掺烧烟煤时存在结渣严重、高温腐蚀等问题,为适应当前煤炭市场多元化及锅炉灵活性运行等需求,亟待提升其对复杂煤种掺烧的适应性。以某电厂300 MW超小断面四角切圆燃烧锅炉为研究对象,开展煤种适应性燃烧改造研究。首先,利用CFD数值模拟方法评估出锅炉原燃烧系统在掺烧烟煤时存在的燃烧问题,从而针对性地提出燃烧系统改造方案,通过增加燃烧器间距降低燃烧器区域热负荷、减小假想切圆解决火焰刷墙、增加燃尽风率实现深度空气分级等措施,拓展锅炉对煤质的适应能力;进而运用CFD数值模拟方法确定了该燃烧改造方案最佳的性能参数,预测了燃烧改造后锅炉在掺烧67%及100%低灰熔融温度烟煤下的燃烧状态,并通过工程试验验证了该燃烧改造的有效性。结果表明,燃烧改造后该300 MW超小断面四角切圆燃烧锅炉燃用煤质可由原掺烧20%烟煤到适应掺烧67%~100%低灰熔融温度烟煤,有效增强了煤种适应性。经第三方考核试验,改造后燃用设计煤工况锅炉效率提高2.25%、NO_(x)排放率降低40%~48%、炉膛未出现明显结渣及高温腐蚀问题。该燃烧改造方案为国内原设计贫煤的切圆燃烧锅炉拓展烟煤适应性提供借鉴。

大型电站锅炉掺烧污泥发电技术研究进展

污水处理能力量的提升,使得污泥产量增加。污泥富含病原微生物及有毒物质,对人类健康构成极大威胁,安全无害化和资源化处置迫在眉睫。燃煤电厂大型锅炉污泥掺烧是实现最大体积污泥处置方法之一。目前发达国家污泥掺烧工艺较成熟,使用较广泛,而我国在此方面起步较晚,污泥掺烧技术虽有一定进展,但仍存在诸多问题。本文综述了我国污泥掺烧背景,掺烧技术工艺路线和掺烧对燃煤锅炉的影响及未来研究方向。

电厂循环流化床锅炉工业固废掺烧综合利用研究

以山西省某电厂300MW循环流化床锅炉型锅炉为对象,进行循环流化床锅炉协同处置纺织边角料工业固废的掺烧综合利用研究,并对掺烧综合利用时对输煤系统、燃烧工况、灰渣、飞灰及烟气成分的影响进行分析阐述。通过实验分析,验证了在循环流化床锅炉中掺烧工业固废的安全性和可行性,指出其对锅炉运行参数的影响微乎其微,且不会对锅炉的正常运行造成不利影响。掺烧经济性分析表明,该掺烧综合利用每年可节约3.6万tce,为电厂创造5000万元的节煤收益;同时,掺烧还能有效降低SO_(2)和NO_(x)的排放,为电厂循环流化床锅炉利用工业固废提供新视角和技术支持,对促进节能减排和提升社会环境效益具有重要意义。

应用循环流化床锅炉掺烧城市污泥的技术探索

循环流化床锅炉掺烧城市污泥技术的运用,可以大大降低城市污泥对环境的影响。其污泥掺烧的可行性技术方案包含湿污泥直接入炉掺烧及湿污泥干化后掺烧两种。文章对这两种技术进行了对比分析,并针对某电厂使用的型号为SG-240/9.8-M257,上海锅炉厂生产的240 t/h高压循环流化床锅炉,分析了湿污泥直接入炉掺烧系统的工艺流程,并根据掺烧污泥后的运行数据,分别分析了污泥掺烧对燃烧以及对氮氧化合物(NOx)排放等的影响。文章可以为同类型循环流化床锅炉掺烧城市污泥技术的运用提供有益的参考。

循环流化床燃煤蒸汽锅炉掺烧固废综合利用研究

通过对贵州省某煤矿企业2台50t/h循环流化床燃煤蒸汽锅炉掺烧煤泥和煤矸石固废的研究,发现随着掺烧比例的增加,锅炉运行参数(炉膛下部温度、炉膛出口温度、排烟温度和热效率等)均出现变化,深入分析当掺烧量超过50%时出现的返料不畅、流化不良、炉膛差压突然降低等问题,提出锅炉负荷和炉温的控制、掺烧燃料质量的管理、掺烧比例的优化及流化风量和床压的调整等一系列的运行控制和优化建议,确保锅炉更加安全稳定地运行。目前,控制与优化后的某煤矿企业循环流化床燃煤蒸汽锅炉按年运行时间7000h、掺烧比例50%计算,每台锅炉产生的经济效益超1000万元。

煤气化尾气应用于锅炉掺烧节能技术改造

重庆湘渝盐化有限责任公司将合成氨煤气化装置工艺尾气用于锅炉掺烧,从而实现节能环保和资源综合利用的目的。介绍了循环流化床锅炉尾气掺烧节能技术改造的技术方案、回收工艺流程及节能环保效益,分析了改造后锅炉的具体运行情况。该项技术改造不仅实现了节能减排、解决了环保排放问题,还创造了较好的经济效益,取得了一举多得的效果。

循环流化床锅炉中尾气掺烧系统的改造分析

化工尾气具有组成复杂、污染性高、可燃性和爆炸性强的特点,直接排放会导致环境污染及可回收资源浪费,随着循环流化床锅炉的推广应用,可以将化工尾气掺烧于循环流化床锅炉中。首先,对YJ-240/9.8-M型循环流化床锅炉进行了概述;然后,根据掺烧改造流程要点、掺烧改造尾气数据、理论方面性能检测、管线布置等制定了掺烧系统改造方案;最后,开展了尾气掺比仿真模拟实验,以完善尾气掺烧系统,并通过实际应用,证明了掺烧系统能够有效利用化工尾气,实现了对合成尾气、化工尾气的热值回收与达标排放。

基于LIBS迭代的工业燃煤锅炉精细化配煤掺烧优化决策技术

配煤掺烧中涉及的燃料种类和成分较多,工业燃煤锅炉的运行效率、氮氧化物产量等受到影响,故提出基于LIBS迭代的工业燃煤锅炉精细化配煤掺烧优化决策技术。分析与阐明配煤掺烧特性,基于LIBS迭代技术,获取配煤元素LIBS光谱数据,利用S-G滤波器去除LIBS光谱噪声数据,应用随机森林方法提取LIBS光谱数据特征,定量检测配煤元素,以氮氧化物产量最小,工业燃煤锅炉效率最大为目标,构造配煤掺烧优化决策函数,制定目标函数求解程序,执行程序即可获得工业燃煤锅炉精细化配煤掺烧优化决策方案。实验数据显示:在不同实验组别背景下,应用提出技术获得的氮氧化物总产量最小值为200 mg·m^(3),工业燃煤锅炉效率最大值为96%,充分证实了提出技术应用性能更优质。

超临界循环流化床锅炉掺烧RDF/SRF的可行性分析

为实现当地生活垃圾“减量化、资源化、无害化”处理,需利用某电厂已有超临界循环流化床锅炉及环保设施,采用直接掺烧方式处理垃圾衍生燃料/固体替代燃料(Refuse Derived Fuel/Solid Recovered Fuels,RDF/SRF)。研究超临界循环流化床锅炉的燃烧特点、RDF/SRF的制备和特性以及掺烧技术,设计适合该电厂的掺烧工艺,并分析该方案的技术和经济性可行性。结果表明,该方案技术上可行,可以达到生活垃圾处置无害化和资源化的目的;掺烧系统(厂内)的总投资为624.90万元,当RDF到厂价为70元/t(含税)时,本项目厂内投资各项财务评价指标合理,经济性高。

循环流化床锅炉高含碳飞灰异炉返烧技改总结

甘肃刘化(集团)有限责任公司有5台循环流化床锅炉,1^(#)、2^(#)、3^(#)、5^(#)锅炉设计产汽量均为38 t/h,炉膛密相区均设有埋管;4^(#)锅炉设计产汽量为75 t/h,炉膛密相区没有埋管。针对1^(#)、2^(#)、3^(#)锅炉运行中存在燃料燃烧不充分、飞灰含碳量高的问题,分析与探讨炉膛出口分离器、炉膛高度、炉膛温度等对飞灰含碳量的影响。2023年6月全厂大修时实施了将1^(#)、2^(#)、3^(#)锅炉飞灰全部通过返烧输灰管返回4^(#)锅炉异炉返烧的技改后,不仅解决了1^(#)、2^(#)、3^(#)锅炉飞灰含碳量高的问题,还实现了合理控制4^(#)锅炉炉膛稀相区组分配置及燃烧温度,有效提高了锅炉热效率,降低了飞灰含碳量及烟气中NO_x含量,且外销粉煤灰品质升级(含碳量大致由20%降至6%)也取得了一定的经济效益。

220t/h循环流化床锅炉多煤种掺烧经济性测试与评价

目前由于当地煤炭产能不足,煤价高、电价低,火电厂生产经营困难。传统的单煤种燃烧方式,不仅燃料成本高并且锅炉效率低,为了降低燃煤成本需更精细化的实施配煤掺烧,所以需要通过开展经济性煤种掺烧试验,客观、真实的掌握在不同负荷工况、不同煤种指标掺烧条件下掺烧成本和锅炉效率,为此文中针对高、中、低三个负荷段进行变掺烧煤种经济性测试,从而确定机组最佳掺烧煤种及其比例,达到指导燃煤采购、降本增效的目的。

燃煤电站锅炉掺烧酸性气体能效测试研究

以掺烧酸性气体的燃煤电站锅炉为研究对象,根据GB/T 10184—2015《电站锅炉性能试验规程》,设计了一种简单、可行的固气混合燃料锅炉能效测试与计算方法。在现场进行了测试应用,验证了该方法的可行性和可靠性,为进行混合燃料锅炉能效测试与计算提供了参考,具有良好的实际应用价值。

116 MW循环流化床热水锅炉掺烧兰炭试验研究

在降低成本及减少污染物排放的前提下,为验证兰炭是否能在循环流化床燃煤热水锅炉上实现掺烧,选用了入炉兰炭质量占比为33%及50%,与普通燃煤进行掺烧试验,通过对比锅炉燃烧工况、锅炉效率、灰渣特性、辅机耗电量及环保参数等方面,全面分析不同掺烧比例下对锅炉运行成本及环保系统的影响。该试验实现了高效洁净燃烧兰炭最高掺烧比例为50%。该试验证明,在33%掺烧比例下运行成本最低,小时成本减少1.42%,其中燃料成本减少1.31%,环保成本减少6.49%;在33%及50%掺烧比例下,SO2初始排放值分别下降21.46%及93.75%,NOx及粉尘初始排放值基本无变化;在掺烧过程中,运行人员应注意兰炭与原煤掺杂的均匀性及床温的变化,另外也应注意兰炭对破碎筛分系统及输煤系统的磨损。

W火焰锅炉扩烧烟煤的运行优化研究

针对因贵州省煤炭供应变化导致的原设计煤种供应减少及发电量下降问题,国能安顺第二发电有限公司针对W型火焰汽包锅炉实施了掺烧烟煤的可行性研究,旨在寻求解决方案。研究过程中,针对掺烧烟煤可能导致的自燃、防爆、结焦及拱上燃烧器烧损等关键问题,提出了系列技术措施,有效控制了这些风险。掺烧烟煤不仅降低了氨耗和用油量,还因其高热值而减少了供电煤耗,进而降低了燃煤成本。烟煤的低含硫量也有助于防止受热面的高温腐蚀,延长了设备的使用寿命。掺烧后的试验结果表明,烟煤能够满足电网的高负荷需求,且环保指标未超标,证实了其对环境的影响是可控的。

燃煤掺烧对锅炉效率的影响探讨

深入探讨煤炭混合燃烧技术对提升锅炉工作效率潜在可能性和挑战。通过改善燃料配比和燃烧方法,复合燃烧技术可以有效提高锅炉的运行效率,同时降低有害物质的排放量。案例研究表明,煤与生物能源的混合燃烧比例调节至具体数值:到达60:40时,锅炉的效能将提升4.5%,在此期间SO2和NOx排放量分别减少5%和10%,先进监控系统监控与控制系统对维护锅炉运行稳定性极其关键,系统能够即时监控燃烧信息,即刻调整以适应燃烧条件,将来伴随著科技进步和环境保护法规的强化,混合燃燒技术或许会被广泛运用,促进实现可持续发展目标作出贡献。